膽機工作時(shí)常會(huì )產(chǎn)生諧波失真。通過(guò)頻譜分析發(fā)現，多數膽機的低次諧波較強，且以二次諧波為主，各次諧波降冪減弱。高次諧波很小，聽(tīng)感豐滿(mǎn)而明亮，充滿(mǎn)生氣，透明感好，聲底純靜，這是有益的一面。但是，如果我們在制作膽機時(shí)，因調整不當或使用的元件質(zhì)量不好時(shí)，也會(huì )產(chǎn)生其他一些與Hi-Fi理念格格不人的失真現象。那么應如何“揚長(cháng)避短，打造精品”呢?

一、非線(xiàn)性失真

非線(xiàn)性失真主要是由于電子管工作在特性曲線(xiàn)的彎曲部分而引起的。這又有兩種情形．一是工作點(diǎn)選擇得不當(偏高或偏低)，二是信號電壓過(guò)大。

如圖1所示：非線(xiàn)性失真(a)柵負壓過(guò)大，工作點(diǎn)(Q)過(guò)低，使電子管工作到動(dòng)特性曲線(xiàn)的下端彎曲部分，結果陽(yáng)極電流的負半周變得扁平，產(chǎn)生顯著(zhù)的失真。圖1(b)柵負壓又太小，使電子管工作到動(dòng)特性曲線(xiàn)上端彎曲部分，結果陽(yáng)極電流的正半周變得扁平，產(chǎn)生失真。圖1(c)柵負壓雖然選得正確，但信號電壓過(guò)強，因此陽(yáng)極電流正半周、負半周都變得扁平，也出現失真。圖1(d)柵負壓和信號振幅選擇適當，所以失真很小。

由上可知：當放大器有了非線(xiàn)性失真時(shí)，如果輸入的是正弦波，那么放大了的信號就成了非正弦波，而非正弦波又可以分解成直流、基波及高次諧波成分。所以非線(xiàn)性失真的特點(diǎn)是放大器的輸出端出現了新的頻率成分。

實(shí)驗證明，只要低頻放大器非線(xiàn)性失真系數不超過(guò)一定范圍，人耳是不易覺(jué)察的，在一般情況下．放大器的非線(xiàn)性失真系數不應超過(guò)10%，最大不超過(guò)15%。

根據以上分析，我們可以肯定非線(xiàn)性失真對音質(zhì)是有害的，通過(guò)實(shí)踐證明：這種失真使放大器在放大語(yǔ)言時(shí)，音質(zhì)變壞，出現嘶啞聲，語(yǔ)言模糊。為了減小非線(xiàn)性失真，就必須正確地選擇工怍點(diǎn)(Q)及信號電壓，使放大器工作在電子管動(dòng)特性曲線(xiàn)的直線(xiàn)部分，也就是在甲類(lèi)工怍狀態(tài)(這一點(diǎn)尤其對初學(xué)者來(lái)說(shuō)非常重要)，而乙類(lèi)和甲乙類(lèi)都會(huì )產(chǎn)生較大的非線(xiàn)性失真，必須采用推挽電路加以減小，才能應用。

二、頻率失真

放大器所要放大的信號在很多情況下并不是單純的正弦波，比如語(yǔ)言，就是由許多頻率不同的正弦波按一定比例關(guān)系疊加而成的，要使放大后的波形和輸入的波形一樣，就要求放大器對所有頻率成分都有相同的放大倍數，如果對不同頻率成分放大倍數不同，那么各頻率分量之間原來(lái)的比例關(guān)系就發(fā)生變化，從而使輸出波形與輸入波形不一致。如圖2所示：頻率失真(a)表示柵極輸入信號包含基波和二次諧波，圖2(b)表示經(jīng)過(guò)放大后的輸出信號，它也有基波和二次諧波．但因放大器對二次諧波的放大倍數超過(guò)了對基波的放大倍數，因而經(jīng)放大后的合成波形變形了，產(chǎn)生了頻率失真。

我們常用頻率特性曲線(xiàn)來(lái)表示放大器的頻率失真，所謂頻率特性曲線(xiàn)就是放大器的放大倍數K與頻率f的關(guān)系曲線(xiàn)。一個(gè)理想的沒(méi)有頻率失真的放大器，頻率特性曲線(xiàn)是一條平行橫軸的直線(xiàn)，如圖3中的虛線(xiàn)。而Hi-Fi放大器的實(shí)際頻率特性曲線(xiàn)，如圖3中的實(shí)線(xiàn)。這條曲線(xiàn)表明，在(fn-fm)音頻范圍以?xún)�，放大倍數是均勻的，放大器所產(chǎn)生的頻率失真很小。但是，變壓器耦合的電壓放大器頻率特性就不是一條平坦的直線(xiàn)，如圖4實(shí)線(xiàn)部分所示。隨著(zhù)頻率的降低，變壓器初級線(xiàn)圈的感抗要下降。變壓器初級線(xiàn)圈兩端的電壓和次級線(xiàn)圈電壓隨著(zhù)減小，放大器的放大倍數下降。隨著(zhù)頻率的升高，在某一頻率，可使Co(等效電容，它不但包括下級電子管的輸入電容和接線(xiàn)的分布電容，還包括次級線(xiàn)圈的分布電容)與漏電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振，因此輸出電壓增高，放大倍數升高，出現峰值。頻率再升高，由于Co所呈現的阻抗很小，放大量很快下降。

由于放大器的實(shí)際負載并不是純電阻，而是含有電感成分的。所以實(shí)際負載阻抗ZL將隨信號頻率的增減而增減，因而使得陽(yáng)極負載阻抗Za也隨著(zhù)信號頻率的增減而作相應的增減。這樣會(huì )引起兩種不良現象：

(1)頻率失真增大；
(2)非線(xiàn)性失真增大(因陽(yáng)極負載阻抗不等于電子管所需要的最佳負載阻抗了)。

當放大器有了比較嚴重的頻率失真時(shí)，放大后的語(yǔ)言將會(huì )模糊不清，如果語(yǔ)言中低頻部分不能得到很好的放大，那么聲音就變得尖銳刺耳，很不耐聽(tīng)。為了克服上述缺點(diǎn)，通常用一個(gè)RC電路并聯(lián)在輸出變壓器初級端，如圖5所示，使放大器總的負載阻抗盡可能不隨頻率變化而變化。

RC的常用數值是：

C=0.001 uF～0.01uF
R=(1.5～2)Za最佳

有時(shí)候在輸出變壓器初級端，只并上一個(gè)(0.001uF～0.005uF)電容器，同樣能起到補償負載阻抗在高頻時(shí)的升高作用。

在阻容耦合放大電路中；一般采用高品質(zhì)大容量(3.3uF～10uF)的銅膜或者銀膜極品電容(如丹麥的JENSEN電容)作為耦合電容，以增強對低頻信號的驅動(dòng)能力，使其頻率特性曲線(xiàn)趨于一條直線(xiàn)，確保Hi-Fi放大。

三、相位失真

由于放大器中有電抗元件存在，非正弦波信號中各頻率成分間的相位關(guān)系發(fā)生變化，從而使得輸出波形與輸入波形不一致，這就是相位失真，如圖6所示。

圖6相位失真(a)是輸入信號波形，圖6(b)是輸出信號波形。輸入時(shí)，信號中的基波和二次諧波相位都從零開(kāi)始，但輸出時(shí)相位關(guān)系發(fā)生了變化，二次諧波產(chǎn)生了相移，所以合成波形與原來(lái)的不一樣了，這就產(chǎn)生了相位失真。解決的辦法：與頻率失真的解決辦法基本一樣。

以上分析了非線(xiàn)性失真、頻率失真和相位失真，它們的一個(gè)共同點(diǎn)，就是輸出波形產(chǎn)生失真，它們之間本質(zhì)的區別是：

(1)產(chǎn)生失真的原因不同。頻率失真和相位失真是由于電路中存在電抗元件(電感、電容)引起，而非線(xiàn)性失真則是由電路中非線(xiàn)性元件(電子管、鐵心變壓器等)引起的。

(2)放大器輸出信號中頻率成分不同。頻率失真和相位失真只能改變信號中各頻率成分的幅度和相位關(guān)系，而輸出信號的頻率成分和輸入信號一樣，沒(méi)有改變。非線(xiàn)性失真則要在輸出信號中產(chǎn)生新的頻率成分。

在認識了它們的區別以后，我們就可以根據各種失真的特點(diǎn)和產(chǎn)生的原因，去減小或消除失真。

實(shí)際上，三種失真可能在同一放大器中出現，哪一種失真對放大器工作影響最大，必須作具體的分析，例如對語(yǔ)言信號進(jìn)行放大，人耳對相位失真就沒(méi)有明顯的感覺(jué)，就是非線(xiàn)性失真和頻率失真，人耳的感覺(jué)也不同，人耳對非線(xiàn)性失真更為靈敏。因此在音頻放大器中，應特別注意減小非線(xiàn)性失真，其次再考慮減小頻率失真，而對相位失真一般都不必注意它。