原创 石器时代之LM3886并联功率放大器的制作

本文介绍一种采用动态反馈（MFB ）的直流功率故大器．它与一般的负反馈功率放大器不同，负反馈信号取自扬声器。也就是说，反馈环路将扬声器也包含在内，是一种更为积极的控制方式。 一、动态反馈 采用动态反馈（MFB ）可以使功率放大器的音质更具魅力。它使负反馈（NFB ）获得了进一步的发展，是一种控制扬声器等振动单元的方法。 通过安装在振动单元上的传感器，对振动单元的振动状态进行检测，并将检测到的信号以负反馈的方式回送到功率放大器的输出端（如图1 所示）。放大器改变增益使输入信号与反馈信号相等．于是，振动单元的振动状态与输入信号获得一致。 MFB 将音频设备中最具个性的振动单元（扬声器）包含在负反馈环路中，所以可以说这是一种更为积极的控制方式，采用这种方法可以校正扬声器的个性。但是MFB 在实现起来，因为需要制作带有检测线圈等传感器的专用扬声器，而传感器通常都有一定的质量，会使振动系统的振动变得迟钝，有时传感器部分还会出现谐振。传感器的小型化和轻量化又会导致检测灵敏度下降，要求放大器应具有很高的增益。 MFB环路与纯电气环路相比，由于加入了响应速度很慢的机械部分，这种时间的滞后很容易引起反馈不稳定。为了确保反馈的稳定性，可减小反馈量，但这样做又会使MFB 的效果减小。 能不能找到一种方法既不需使用特殊的专用扬声器，又能简便地实现MFB 呢？回答是肯定的。音圈在磁场中振动，根据电磁感应定律在音圈两端会感应出与振动速度成正比的感应电动势，其相位与扬声器的驱动电流的相位正好相反，称为反相感应电动势。要将反相感应电动势与驱动电压分离是很困难的．因为两者是同一线圈上的电压。但是当反相电动势较大时电流很难流动。对于同样的驱动电压电流不易流动其阻抗必然变高。因此可以用扬声器的阻抗特性来反映振动部分的振动速度。

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二、MFB 控制 负反馈放大器的输出阻抗如果很小，那么闭环增益的特性为一水平直线，此时，负反馈量特性与阻杭特性一致，MFB量最大。 相反，负反馈放大器输出阻抗高的话，闭环增益特性与阻抗特性一致．负反馈量与频率无关为一恒定值，MFB量为零。 因此，要想改变MFB量， 只需改变负反馈时的输出阻抗即可．但由于其他特性也会产生变化，所以控制的不是纯粹的MFB量。 三、电压反馈与电流反馈 改变反馈电路的接法，可以将差动放大器接成电压反馈放大器、电流反馈放大器和电压电流反馈放大器。 图2 是电压反馈放大器，其闭环增益ANF=Vo / Vi=(Rf+Rs ) /Rs 。Vo 与负载阻抗ZL 无关，仅由Vi和Anf决定。这是电压输出放大器，放大器的输出阻抗Z0 ．比ZL 要小很多． 图3 是电流反馈放大器，其闭环增益ANF ＝Vo／Vi= ZL / Ro 。这是电流输出放大器，负载电流IL 与负载电阻ZL无关，仅取决于Vi 和Ro ．而Zo与Zi 相比，Zo 要比ZL 大得多．Vo 与ZL 成正比，ANF 也与ZL 有关。 图4 是同时具有电流反馈和电压反馈的放大器，Zo小的话使用电压反馈，Zo大的话使用电流反馈，Zo连续变化时就同时使用电流反馈和电压反馈。将总负反馈量保持一定，电流负反馈量和电压负反馈量向相反的方向变化，当满足（Rf十Rs ) / Rs =ZL/ RO时，电压反馈增益与电流反馈增益相等。 用Rf和Ro1对输出电压进行检测，用Ro2 对输出电流进行检测，用可变电阻VR 将这两种抢测结果加以混合。通过旋转VR ，可连续改变这两个反馈量，将混合后的电压作为Vf反馈回放大器的输入端。 实际上对功率放大器来说，将Zo 提高得比ZL 还高的情况是很少见的．所以，为了不使电流反量过大，可在VR 上申联固定电阻，由于Ro2会损耗一部分输出功率，所以Ro2的取值尽量小。但是挡Ro的值太小时又会使闭环增益过大。当ZL为8 欧姆时，Ro2取为0.22欧姆较为适宜．