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解析功放的可变阻尼系数
发布日期:[2016-3-10 14:20:55]    共阅[645]次

功放的阻尼系数是功放的一个相对比较重要的指标,它是相对值,说它是相对值,因为它与负载的阻抗息息相关,严格意义上它还与频率有关。阻尼系数的参数计算为负载阻抗与内阻的比值。理论上是功放的阻尼系数越大,对负载的控制能力越强,反之阻尼系数越小对负载的控制能力越弱。但是它只代表电阻尼系数,对于同一负载遵循以上法则。但是不同的负载(扬声器),有着不同的物理阻尼力,所以阻尼系数越大越好的概念不完全正确,因为它未必适用所有的负载(不同负载的物理机械力阻尼系数不同)。
先我们分析什么改变阻尼系数、功放内阻、负载阻抗。
 
我们通常使用的公式为Rs=Rt(Vo/Vt-1)
Rs表示功放内阻
Rt表示输出端连接的终端等效电阻
Vo表示功放开路输出电压
Vt表示终端电阻两端电压
 
以上公式是利用电路原理计算功放的内阻,然后通过负载与内阻的比值计算电阻尼系数。改变功放的阻尼系数原理不是改变内阻参数(功放设计完成后整个电路结构与工作方式决定内阻的值,该值为物理固定值),而是改变闭路状态下到达负载位置的电压。通常是在传输过程中线材损耗了一部分电压,而且线材的长度导致功放的内阻增大。因此造成降低电阻尼系数,影响低频控制力的严重后果。下面通过计算进行分析:
 
假设我们的等效负载阻抗为8欧,测量功放的开路输出电压为8V,所有状态不变的情况下加入8欧负载(负载直接与功放的输出端相连,无中间线材损耗),负载两端电压为7.99V,我们通过公式计算其功放内阻:
Rs=Rt(Vo/Vt-1)
Rs=8(8/7.99-1)
Rs=0.01
 
功放内阻为0.01,负载等效阻抗为8欧,通过计算得出功放离线状态下的电阻尼系数为800。这个值是理论的未含任何线材的条件下,但是实际应用中必须有线材作为功放与音箱负载之间的载体,其实不应忽略,通过以下公式计算线材的阻抗对于电压及阻尼系数的影响。通过欧姆定律R=U/I,R表示电阻,U表示电压,I表示电流,将参数带人公式计算功放在当前状态下的电流:
R=U/I
8=7.99/I
I=0.99875
 
计算得出功放在8欧负载下的理论工作电流为0.99875安培。
 
阻尼系数越大越好的概念不完全正确,因为它未必适用所有的负载
 
假设负载与功放之间的线路电阻为0.1欧,通过公式计算线材与负载共同状态下,负载两端得到的电压。首先计算线材的损耗电压:
R=U/I
0.1=U/0.99875
U=0.099875
 
计算得出线材损耗电压为0.099875V,用理想状态下的无线损电压7.99V减去线损电压0.099875V,得到线材与负载共同状态下,负载两端得到的电压为7.890125V。
 
通过公式可以计算线材与负载共同状态下的电阻尼系数,我们通过公式计算当前状态下的功放内阻:
Rs=Rt (Vo/Vt-1)
Rs=8.1(8/7.890125-1)
Rs=0.1142
 
功放内阻为0.1142,负载等效阻抗为8.1欧,通过计算得出线材与负载共同状态下,功放的电阻尼系数为72。
以上计算结果可见线材对于功放的阻尼系数影响是非常巨大的。
 
通过以上分析,可知Powersoft的可变阻尼系数功能非常重要,该功放充分考虑到实际应用中,线材的损耗破坏阻尼系数、影响控制负载能力的问题。
 
分析其工作原理为:功放硬件架构必须具备闭环检测功能的数字产品,通过控制开路与闭路之间的输出电压差调节功放的阻尼系数。输入线材的参数(线长及线径或者线材的阻抗),功放软件自动根据输入的线材阻抗参数提高闭路的输出电压,从而保持包含线损状态下,负载应用端得到有效的高电阻尼系数的特点。

 

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