热门对管的新选择

1、音响技术聆听天籁之音 热门对管的新选择连 华喜欢春天，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 、N J W 2 1 1 9 4 /NJW21

2、193。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（5

3、5160），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

4、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时大家俗称的“东芝管”就是它2008 年 第 3 期图 1 5 种对管的外形47音响技术是 专 门 针 对 仙 童 原 先 型 号2SC5200/2SA1943 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2SC5200FJL4315NJW328

5、1NJW21194图 2 4 种对管的 hFE曲线簇2SA1943FJL4215NJW1302NJW21193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-IC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

6、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/V表 1 几种大功率三极管对管的参数IC/AIB/APD/WUCES/VhFEfT/MHzCOB/pF封装2SC5200FJL4315NJW3281NJW0281NJW211942SA1943FJL4215NJW1302NJW0302NJW21

7、19323023025025025015131515161.51.51.51.551501502001502000.430.430.40.6最大 1.0最大 1.4501605016075150751502080303030304200/360200/360600400500TO-3PBLTO-264TO-3PTO-3PTO-3P482008 年 第 3 期2SC5200FJL4315NJW3281NJW0281NJW211942SA1943FJL4215NJW1302NJW0302NJW21193音响技术管子的热阻等手段来增加耗散功率、延长寿命，并提高管子的耐损坏率。从图 2 的 hFE放大

8、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 /NJW0302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(7

9、5150)，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100mA5A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 /NJW21193这对功率管的 S O A （S a f eOperating 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，

10、其hFE放大倍数曲线簇是几2008 年 第 3 期图 3 5 种对管的增益线性度曲线对管子中最佳的，从图2中可以清49音响技术50图 4 典型的增益分布图 5 5 种 NPN 管的 SOA 曲线图 6 测试所用的功放电路楚地看到这一点，同时其增益线性度（hFE-IC曲线）也相当不错。唯一不足的就是这对管子的 fT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Audiolab 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

11、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，2008 年 第 3 期并增大动态输出电阻。第二级是路，波形变化太快（芯片太热），得稍差。音响技术由 Q106、Q107 组成的差分放大器，下面的Q108Q110是其电流镜像电路。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

12、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0.22F电容的

13、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0.47F电容的20kHz方波波形。结果相差不大，但这次仙童管显图 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

14、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有，流行和古典一应俱全，以2SC5200/2SA1943FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302NJW21194/NJW211932SC5200/2SA1943图 7 接 8 纯电阻的 20kHz 方波FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302NJW2

15、1194/NJW21193图 8 在 8 上并联 0.22 F 电容的 20kHz 方波2SC5200/2SA1943FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302NJW21194/NJW211932008 年 第 3 期图 9 在 8 上并联 0.47 F 电容的 20kHz 方波51音响技术2SC5200/2SA1943FJL4315/FJL4215NJW3281/NJW1302NJW0281/NJW0302NJW21194/NJW21193图 10 在 8 上并联 1 F 电容的 20kHz 方波测试这 5 对功率管在播放不同音乐时的综合听感。

16、1东芝 2SC5200/2SA1943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，非常有力度，声场定位

17、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

18、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，音色温暖松软，透明轻快，分析力较好，但颗粒感一般，低频的量感不如东芝管多，不过松紧适中，非常舒服，具有甜美的愉悦感。其在工作电流加大时输出能力也相当好，一对可以顶两三对东芝管用，瞬间过流时也不会像东芝管那样容易损坏。 这 5 种对管的听音评价参见表 2。一般偏置电流加大后，声音都会更好。四、最终结论通过上面的波形观察和试听比较，笔者认为在音质方面，安森美的 NJW0281/NJW0302 最好，N J W 3 2