解析功放的可變阻尼系數
發布日期:[2016-3-10 14:20:55]    共閱[1252]次

功放的阻尼系數是功放的一個相對比較重要的指標,它是相對值,說它是相對值,因為它與負載的阻抗息息相關,嚴格意義上它還與頻率有關。阻尼系數的參數計算為負載阻抗與內阻的比值。理論上是功放的阻尼系數越大,對負載的控制能力越強,反之阻尼系數越小對負載的控制能力越弱。但是它只代表電阻尼系數,對于同一負載遵循以上法則。但是不同的負載(揚聲器),有著不同的物理阻尼力,所以阻尼系數越大越好的概念不完全正確,因為它未必適用所有的負載(不同負載的物理機械力阻尼系數不同)。
先我們分析什么改變阻尼系數、功放內阻、負載阻抗。
 
我們通常使用的公式為Rs=Rt(Vo/Vt-1)
Rs表示功放內阻
Rt表示輸出端連接的終端等效電阻
Vo表示功放開路輸出電壓
Vt表示終端電阻兩端電壓
 
以上公式是利用電路原理計算功放的內阻,然后通過負載與內阻的比值計算電阻尼系數。改變功放的阻尼系數原理不是改變內阻參數(功放設計完成后整個電路結構與工作方式決定內阻的值,該值為物理固定值),而是改變閉路狀態下到達負載位置的電壓。通常是在傳輸過程中線材損耗了一部分電壓,而且線材的長度導致功放的內阻增大。因此造成降低電阻尼系數,影響低頻控制力的嚴重后果。下面通過計算進行分析:
 
假設我們的等效負載阻抗為8歐,測量功放的開路輸出電壓為8V,所有狀態不變的情況下加入8歐負載(負載直接與功放的輸出端相連,無中間線材損耗),負載兩端電壓為7.99V,我們通過公式計算其功放內阻:
Rs=Rt(Vo/Vt-1)
Rs=8(8/7.99-1)
Rs=0.01
 
功放內阻為0.01,負載等效阻抗為8歐,通過計算得出功放離線狀態下的電阻尼系數為800。這個值是理論的未含任何線材的條件下,但是實際應用中必須有線材作為功放與音箱負載之間的載體,其實不應忽略,通過以下公式計算線材的阻抗對于電壓及阻尼系數的影響。通過歐姆定律R=U/I,R表示電阻,U表示電壓,I表示電流,將參數帶人公式計算功放在當前狀態下的電流:
R=U/I
8=7.99/I
I=0.99875
 
計算得出功放在8歐負載下的理論工作電流為0.99875安培。
 
阻尼系數越大越好的概念不完全正確,因為它未必適用所有的負載
 
假設負載與功放之間的線路電阻為0.1歐,通過公式計算線材與負載共同狀態下,負載兩端得到的電壓。首先計算線材的損耗電壓:
R=U/I
0.1=U/0.99875
U=0.099875
 
計算得出線材損耗電壓為0.099875V,用理想狀態下的無線損電壓7.99V減去線損電壓0.099875V,得到線材與負載共同狀態下,負載兩端得到的電壓為7.890125V。
 
通過公式可以計算線材與負載共同狀態下的電阻尼系數,我們通過公式計算當前狀態下的功放內阻:
Rs=Rt (Vo/Vt-1)
Rs=8.1(8/7.890125-1)
Rs=0.1142
 
功放內阻為0.1142,負載等效阻抗為8.1歐,通過計算得出線材與負載共同狀態下,功放的電阻尼系數為72。
以上計算結果可見線材對于功放的阻尼系數影響是非常巨大的。
 
通過以上分析,可知Powersoft的可變阻尼系數功能非常重要,該功放充分考慮到實際應用中,線材的損耗破壞阻尼系數、影響控制負載能力的問題。
 
分析其工作原理為:功放硬件架構必須具備閉環檢測功能的數字產品,通過控制開路與閉路之間的輸出電壓差調節功放的阻尼系數。輸入線材的參數(線長及線徑或者線材的阻抗),功放軟件自動根據輸入的線材阻抗參數提高閉路的輸出電壓,從而保持包含線損狀態下,負載應用端得到有效的高電阻尼系數的特點。

 

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