热门对管的新选择

1、聆听天籁之音 热门对管的新选择连华图 1 5 种对管的外形喜欢春天，也喜欢秋天，因为 那里有花、有雨，也有落叶；喜欢 日本声音，也喜欢欧美之声，因为 那里有东芝管 ,也有安森美管 这就是发烧带给我们的无穷乐趣。听过了东芝管、三垦管的日 本声，许多发烧友肯定更想比较 试听欧美管的声音。当然，这又是 鱼与熊掌的选择，幸好这一次的 结果不算很复杂。本次试听比较的对管分别是 东芝的老牌 2SC5200/2SA1943 、 仙童的新贵 FJL4315/FJL4215 和 安森美的经典 N J W 3 2 8 1 / N J W 1 3 0 2 、N J W 0 2 8 1 / N J W 0 3 0 2

2、 、N J W 2 1 1 9 4 / NJW21193 。这些管子都是去年 从汕头原音那里邮购来的，不疑 有假 ,因此评测也变得更有趣味。一、性能参数 本次选择比较的 5 种对管每 种各使用 4对，其外观如图 1所示。 将它们应用于音频功率放大器时， 我们通常只关心其中常用的一部 分指标，在此将这些指标归类整 理后列于表 1。在这些主要参数指 标中，有关指标介绍和对管选择 可参考本刊近两年 “音响技术 ”栏 目中对一些中、大功率管的评测 内容，这里不再赘述，本文只就一 些应用问题略作简介。1东芝 2SC5200/2SA1943 这对管子在发烧友中的口碑 相当不错，面世的时间也特长，平 时大家

3、俗称的 “东芝管 ”就是它们。根据厂方提供的特性曲线图 可下载官方的 PDF 文件）来看， 该对管的线性一般， hFE的范围太 大（ 55 160），配对性较差，而 且小电流和大电流时放大倍数有 很大变化，如图 2 所示。同时，其 线性和离散性也较差，这无疑增 加了配对难度和成本，必须从大 量的管子中去挑选才行。另外，东 芝管的封装形式是 TO-3PBL ，体 积相对 TO-3P 较大，但实际的耗 散功率只有 150W ，其芯片的热阻 较大、散热能力较差，导热到散热 器的时间相对滞后，管芯内温度 不能及时导出。在大电流情况下 该管性能会进一步变差，容易损 坏，应该使用多对管子并联，以减 小每对

4、管子的工作电流。2 仙童 FJL4315/FJL4215 一提到美国的晶体管 ,仙童三 极管的出货量是很大的 （仅次于安 森美） ,是比较典型的美国管。早 在 20 世纪 90 年代 ,仙童便推出多 对大功率音频对管，如 2SC4468/ 2SA1695 、 2SC5200/2SA1943, 它 们以物超所值的形象在 21 世纪初 风靡一时 ,但不知何故这几年渐渐 销声匿迹。据说 FJL4315/FJL4215音响技术2SC52002SA1943FJL4315FJL4215NJW3281NJW1302NJW21194NJW21193图 2 4 种对管的 hFE 曲线簇是专门针对仙童原先型号 2

5、SC5200/2SA1943 的改良品 , 从 汕头原音的资料介绍中得知厂方 在去年年中才将该管正式推向市 场。其封装形式是 TO-264, 但与 东芝的 TO-3PBL 是一模一样的 从图 1中也可清楚地看出），只不 过各自的称呼不同而已 ,两者也可 完全替代。从表 1 的参数来看 ,它 的参数与上面的东芝管差不多 ,只 是电流稍小。但看过其特性曲线 图后发现，其放大倍数的线性比 东芝管优秀得多 ,特别是大电流时 的增益线性度（ hFE-I C曲线）也 要比东芝管好一些，如图 3 所示。3 安森美 N J W 3 2 8 1 / NJW1302对于安森美半导体这个品牌， 可能一些发烧友会比较

6、陌生，但 说到摩托罗拉就熟悉了。其实安 森美半导体的前身就是摩托罗拉 的半导体元件事业部， 1999 年从 摩托罗拉分立出来单独上市而组 建成为安森美半导体公司。安森美晶体管的品质是典型 的美国管品质 ,其电压和电流的裕 量较大 , 即使短时过载也不易损 坏。这次评测的安森美管的功率 除 NJW0281/NJW0302 是 150W 外，其他都可达到 200W 。它们的 外形尺寸比东芝管和仙童管都小 , 是标准的 TO-3P 封装形式。与日 本的三垦管一样，安森美管主要 采用削薄芯片厚度、加大芯片四 周散热金属、优化内部结构、降低NPN 型号PNP 型号UCEO/VIC/AIB/APD/WUC

7、ES/VhFEf T/MHzCOB/pF封装2SC52002SA1943230151.51500.4350 16030200/360TO-3PBLFJL4315FJL4215230131.51500.4350 16030200/360TO-264NJW3281NJW1302250151.52000.40.675 15030600TO-3PNJW0281NJW0302250151.5150最大 1.075 15030400TO-3PNJW21194NJW21193250165200最大 1.420804500TO-3P表 1 几种大功率三极管对管的参数2SC52002SA1943管子的热阻等手段

8、来增加耗散功FJL4315NJW0281NJW21194NJW0302NJW1302NJW21193图 3 5 种对管的增益线性度曲线率、延长寿命，并提高管子的耐损 坏率。从图 2 的 hFE 放大倍数曲线 簇和图 3 的增益线性度曲线中能 够明显看出安森美的管子要好一 些。虽说其电流是 15A, 但瞬时最 高可以输出 25A 以上的电流 ,比 日本产的大功率管要高很多。其 型号中的后缀名如带 G 字（如 NJW3281G/NJW1302G ）则是无 铅（Pb-free ）的环保产品 ,引脚和 后面的金属衬板发白 ,不易氧化， 焊接也十分方便。4 安森美 N J W 0 2 8 1 / NJW

9、0302这是安森美为音频功放专门 开发的大功率管 ,其增益线性度是 最高等级的 ,从数据看也有理由相 信它的音质是极佳的。这对管子 相互之间的配对性能非常出色 ,一 致性很好 ,比较容易配对 ,UBE 的 线性度也很优秀。安森美功率管 的hFE范围相对较小 （75 150） ，方 便配对。图 4 是 N J W 0 2 8 1 / NJW0302 典型的增益分布图，实 际使用时即便不配对 ,问题也不是 很大。由于 100mA 5A 之间的线 性相当均匀 ,因此该管能提供精确 再现的输入信号，同时增益较高， 使输出信号有了更高的放大比率。5 安森美 N J W 2 1 1 9 4 / NJW21

10、193这对功率管的 S O A （S a f e Operating Area ，安全工作区域） 范围最大，如图 5 所示（选择 5 种 对管中的 NPN 管画出曲线， PNP 管与之相同）。因此，其过载能力 也应该是最强的（瞬时最高可以 输出 30A 以上的电流），不容易损 坏，可靠性极高。这对管子的线性 很好，其 hFE放大倍数曲线簇是几 对管子中最佳的，从图 2中可以清音响技术图 4 典型的增益分布楚地看到这一点，同时其增益线 性度（ hFE-I C曲线）也相当不错。 唯一不足的就是这对管子的 f T较 低，否则就十全十美了。二、波形比较 测试和比较时，笔者使用了 前几年根据 Audio

11、lab 8000P 电路 改进仿制的功放，电路如图 6 所 示，大部分的晶体管都使用美国 三极管。制作时取原来电路的精 华，只是将末级的大功率管连接 成了标准的射极跟随器形式（即 三段达林顿电路），同时取消了整 机的直流伺服电路。电路虽然复杂，但将结构理 清后，实际上还是相当简单的。输 入的第一级是由场效应管组成的 差分放大器，其负载由 Q 1 0 2 Q105组成的威尔逊电流镜像电路 来提高镜像输出电流的稳定性，图 5 5 种 NPN 管的 SOA 曲线图 6 测试所用的功放电路并增大动态输出电阻。第二级是 由 Q106、 Q107 组成的差分放大 器，下面的 Q108 Q110是其电流 镜

12、像电路。本机的主要增益来自 于第三级，它是由 Q111 、Q112组 成的典型集电极放大器，与 Q113 、Q114 共同构成 Cascode 电 路，以提高放大器在高频时的线 性。 Q117Q124是末级功率管并 联的三段达林顿电路，能够驱动 市面上大部分音箱。接上 8 /200W 的电阻假负 载即可进行测试比较。由于 1kHz 的正弦波和方波看不出什么变化， 因此改成 10kHz 测试，但仍然看 不出变化。接着用 50kHz 方波观 察，有一些很小的区别，但在满功 率（ 130W/ 声道）测试时，大功 率管发热太快，而且在 8上并联 电容时 20kHz 以上高频相当于短 路，波形变化太快（

13、芯片太热）， 稳定性很差。权衡再三，只能用 20kHz 的方波进行测试比较。图7是接 8纯电阻的 20kHz 方波波形。它们的差别实际上很 小，基本看不出，经仔细辨析才勉 强看出东芝管和安森美的 NJW21194/NJW21193 上升顶角 稍圆。图 8 是在 8 假负载上并联 0.22 电F容的 20kHz 方波变形。 这次很明显是安森美的 NJW21194/NJW21193 较差，理 由很简单，毕竟其 fT 相对其他 4对 管子要低。最稳定的要数安森美 的另外两对管子，其中以 NJW3281/NJW1302 最佳。图 9 是在 8 假负载上并联 0.47 电F容的 20kHz 方波波形。

14、结果相差不大，但这次仙童管显得稍差。图 10 是在 8 假负载上并联 1F电容的 20kHz 方波波形。结 果也差不多，也是 NJW21194/ NJW21193 和仙童管稍差，看来 仙童管的 fT 特性在大电流时还比 不上东芝管。三、试听结果听音分两段进行，先用 B&W 的801音箱进行试听，以测试其大 动态时的声音表现，特别是低频 潜力。由于这 5对管子在声音细节 上的差别较小，因此再用森海塞 尔 HD-650 耳机仔细辨别，以区 分它们的音质和音色。 CD唱机使 用 Vimak （威马）的 DT-600 ，其 在电源部分下了很大工夫，音质 极佳。选择的 CD 唱片各种音乐风 格都

15、有，流行和古典一应俱全，以2SC5200/2SA1943FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193图 7 接 8 纯电阻的 20kHz 方波2SC5200/2SA1943FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193图 8 在 8 上并联 0.22 F电 容的 20kHz 方波2SC5200/2SA1943 FJL4315/FJL4215 NJW3281/NJW1302 NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW211

16、93 图 9 在 8 上并联 0.47 F电 容的 20kHz 方波音响技术方波公司对管型号偏置电流音色音质评价东芝2SC5200/2SA1943100300mA偏暖78靓丽仙童FJL4315/FJL4215100300mA中性78.5清纯安森美NJW3281/NJW1302100300mA偏暖89惊艳安森美NJW0281/NJW0302100300mA中性8.59.5妩媚安森美NJW21194/NJW21193100300mA偏暖78.5典雅表 2 几种对管的听音评价注：音质满意程度至少 1 分，最高 10 分图 测试这 5 对功率管在播放不同音 乐时的综合听感。1东芝 2SC5200/2S

17、A1943 虽然这对东芝管在大电流时 的线性变差，但实际试听时由于 受到功放负反馈（负反馈过大对 瞬态是不利的）的改善作用，不足 之处反倒是被掩盖了，这是东芝 管音色较暖的原因之一，当然它 会造成速度变慢。该管的总体音 质是中高频暖而稍暗，层次和流 畅度一般，低频厚实，量感十足， 但力度不是令人十分满意，听交 响乐时会觉得低频偏软 ,要并联多 对管子才能改善 , 而且工作电流加 大到 500mA 后低频也没有改善的 迹象，反而更加疲软。因此，除非 有针对性，否则该管工作在20100mA 时整体的兼容性较好。2仙童 FJL4315/FJL4215 该对管的中频密度相对较高， 低频弹性十足，非常有

18、力度，声场 定位很好，但高频的细节层次相 对东芝管稍差。电流加大时，声音 变得温暖异常，洋溢着一种喜气。 人声的色彩和光泽也有浓厚的魅 力，整体声音算是比较稳重，线条10 在 8 上并联 1 F 电容的 20kHz 属于粗放型。3 安森美 N J W 3 2 8 1 / NJW1302这对管子的声音密度极高， 中气十足，频带很宽。高频细节非 常丰富，低频的量感很好，展现的 是浓密而甜美的舒畅声音，非常 难得，具有绝美的妖艳感。4 安森美 N J W 0 2 8 1 / NJW0302其声音表现与 N J W 3 2 8 1 / NJW1302 很相似，声音非常浓密 且颗粒感细致，密度也极高，但感 觉恰到好处，声音更显成熟，伸缩 有致，具有一定的湿润感和沉稳 感，相当艳丽和妩媚。该对管整体 控制力极佳，末级工作电流在较 大范围内变化时的表现相当一致， 不会因工作电流大小而出现音色 的明显转变现象。5 安森美 N J W 2 1 1 9 4 / NJW21193这对管子的全频表现平衡，