音頻功率放大器設計手冊(第六版)

音頻功率放大器設計手冊(第六版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

DouglasSelf 著,瀋雅琴 譯
圖書標籤:
  • 音頻
  • 功率放大器
  • 設計
  • 電子工程
  • 電路設計
  • 放大器
  • 音頻技術
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店鋪: 華心圖書專營店
齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115417275
商品編碼:28318202779
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2016-06-01
頁數:804
字數:1468000

具體描述




音頻功率放大器設計手冊(第六版)
            定價 180.00
齣版社 人民郵電齣版社
版次 dy 版
齣版時間 2016年06月
開本 16
作者 Douglas,Self
裝幀 平裝
頁數 804
字數 1468000
ISBN編碼 9787115417275




音響功率放大器類的圖書一直深受廣大音響發燒友的追捧,Douglas Self是功率放大器設計方麵的專傢,他在專業領域的研究以嚴謹而著稱。國內許多音響發燒友沉迷於他的這本設計手冊,他們經常將手冊中的一些電路公布在網站上供廣大音響燒友享用,因此翻譯和齣版這本手冊肯定會讓國內很多音響發燒友拍手叫好的。音響界內人士普遍認為此書有好的賣點。




Douglas Self在劍橋大學(Cambridge University)學習瞭工程專業,然後在Sussex University(蘇賽剋斯大學)學習瞭心理聲學專業。他多年緻力於專業級音頻領域與高保真音響領域的設計,在音頻領域獲得瞭很多專利。他現在是音頻設計領域的一個谘詢工程師。




功率放大器設計手冊,音頻音響愛好者手冊,《無綫電》雜誌特彆推薦圖書,《高保真音響》係列經典譯叢




第六版前言 

緻謝
縮略語列錶
第 1章 放大器與音頻信號
功率放大器在經濟上的重要性
假設
起點與目標
研究放大器設計
音頻信號的特性
 幅度隨時間的分布
 幅度隨頻率的分布
放大器的性能要求
 安全性
 可靠性
 功率輸齣
頻率響應
噪聲
失真
“阻尼係數”
對相位
放大器的形式
音頻中的錯誤信息
科學與主觀主義
 主觀主義立場
 主觀主義的簡短曆史
 試聽的局限性
 聽力的極限範圍:相位的感知
 有關信仰的文章:主觀主義的信條
 音頻鏈的長度
 含義
 原因
 前景展望
 技術錯誤
 參考文獻
第 2章 失真的基本原理
 非綫性失真模型
 三次失真
 三次+綫性失真
 平方律失真
 平方根失真
 軟削波失真
 硬削波失真:對稱失真
 硬削波失真:非對稱失真
 交越失真模型
 其他失真模型
 選擇一個失真模型
 無源器件的SPICE模型
 一階電壓係數失真模型
 二階電壓係數失真模型
其他電壓係數失真模型
測量電阻失真
 金屬膜電阻、金屬箔電阻以及繞綫電阻
 金屬氧化物電阻
 碳膜電阻
 碳膜電阻的使用
 碳質電阻
 反饋網絡中的電阻
 其他無源器件的模型化失真
 參考文獻
第3章 負反饋
 放大器中的負反饋
 有關負反饋的常見錯誤概念
 負反饋與放大器穩定性
 反饋交調失真
 使負反饋量達到**大化
 整體負反饋與局部負反饋
 使反饋之前的綫性達到**大化
 放大器中的正反饋
 參考文獻
第4章 放大器結構、分類和各種變異
 放大器結構
 三階放大器結構
 二階放大器結構
 四階放大器結構
 五階放大器結構
 功率放大器工作分類
 放大器類彆的組閤
 A類
 AB類
 B類
 C類
 D類
 E類
 F類
 G類
 H類
 S類
 XD類
 埃德溫(Edwin)放大器
 分類的局限性
 放大器的各種變異
 誤差校正放大器
 輔助放大器
 非開關類放大器
 布魯利(Blomley)原理
 鋁帶式揚聲器放大器
 功率放大器與音調控製的組閤
 運放陣列式放大器
 電流驅動式放大器
 放大器橋接
 分數式橋接
 消除橋接反相器
 提高橋接可靠性
 交流耦閤放大器與直流耦閤放大器
 交流耦閤的優點
 直流耦閤的優點
 參考文獻
 擴展閱讀參考
第5章 基本原理與失真機製
 三階放大器中的增益與反饋
 常規放大器的優點
 失真機製
 失真一:輸入級失真
 失真二:VAS(電壓放大級)失真
 失真三:輸齣級失真
 失真四:VAS(電壓放大級)負載失真
 失真五:電源去耦閤失真
 失真六:感應失真
 失真七:NFB(負反饋)起始點失真
 失真八:電容器失真
 失真九:磁場失真
 失真十:輸入電流失真
 失真十一:提前過載保護失真
 不存在的或者可忽略的失真
 一個標準放大器的性能
開環綫性與如何確定此參數
開環增益的直接測量
采用樣闆放大器
無缺陷放大器的概念
參考文獻
第6章 輸入級
 輸入級的作用
 輸入級産生的失真
 用於輸入級的BJT(半導體三極管)與FET(場效應晶體管)
 FET(場效應晶體管)輸入級的優點
 FET(場效應晶體管)輸入級的缺點
 單個輸入級與差分對輸入級
 輸入級失真的隔離?單獨測量輸入級失真
輸入級均衡
鏡像電流源的優點
更好的鏡像電流源
提高輸入級的綫性
進一步提高輸入級綫性
提高輸齣能力
輸入級共發共基型放大器的配置
雙輸入級
輸入級共模失真
輸入電流失真
噪聲
 功率放大器中的噪聲源
 雙極型晶體管中的噪聲
 減少輸入晶體管噪聲
偏置與匹配:直流精度問題
輸入級與轉換速率
輸入級結論
參考文獻
第7章 電壓放大級
電壓放大級(VAS)
零部件的命名
基本的單端電壓放大級(VAS)
引導電壓放大級(VAS)
電流源電壓放大級(VAS)
電壓放大級(VAS)的工作及其開環增益
一個樣闆放大器中的簡單電壓放大級(VAS)
電壓放大級(VAS)失真的原理
 由電壓放大級(VAS)晶體管Cbc所産生的高頻(HF)失真
 改變放大器的工作點
 改變電源電壓
 雙電壓放大級(VAS)
 由箝位二極管所産生的電壓放大級(VAS)失真
 非綫性Cbc失真的曆史
 由電壓放大級(VAS)晶體管厄利效應(Early Effect)而産生的低頻(LF)失真
 簡單的電壓放大級(VAS)中的厄利效應(Early Effect)
 簡單的電壓放大級(VAS)中厄利效應(Early Effect)失真的模擬
減少電壓放大級(VAS)失真的方法
發射級跟隨器(EF)型電壓放大級(VAS)
 發射級跟隨器型電壓放大級(EF-VAS)的工作原理
 發射級跟隨器型電壓放大級(EF-VAS)的簡要曆史介紹
 箝位二極管與發射級跟隨器型電壓放大級(EF-VAS)
發射級跟隨器型電壓放大級(EF-VAS)的優點
 共發共基型電壓放大級(Cascode VAS)
 共發共基型電壓放大級(Cascode VAS)的工作原理
 共發共基型電壓放大級(Cascode VAS)的簡要曆史介紹
 共發共基型電壓放大級(Cascode VAS)的優點
電壓放大級(VAS)緩衝器
由於輸齣電壓負載而産生的電壓放大級(VAS)失真
電壓放大級(VAS)的更多變異形式
電壓放大級(VAS)的工作條件
電壓放大級(VAS)的電流限製
AB類電壓放大級(VAS)以及進一步的發展
控製開環帶寬
結論
參考文獻
第8章 推拉式電壓放大級
推拉式電壓放大級(VAS)
推拉式電壓放大級(VAS)的單輸入級
日立公司的推拉式電壓放大級(VAS)
日立公司的推拉式電壓放大級(VAS):熱漂移
日立電路:交流增益
日立公司的推拉式電壓放大級(VAS):失真
日立公司的推拉式電壓放大級(VAS):非對稱式削波
蘭德爾(Lender)推拉式電壓放大級(VAS)
蘭德爾(Lender)推拉式電壓放大級(VAS):熱漂移
一個單輸入推拉式電壓放大級(VAS)的單輸入級
串聯輸入級型推拉式電壓放大級(VAS)
單輸入推拉式電壓放大級(VAS)電路:結論
雙輸入級推拉式簡單電壓放大級(VAS)
雙輸入級推拉式簡單電壓放大級(VAS):開環增益
雙輸入級推拉式簡單電壓放大級(VAS):失真
雙輸入級推拉式簡單電壓放大級(VAS):噪聲
雙輸入級推拉式簡單電壓放大級(VAS):PSRR(電源抑製比)
雙輸入級推拉式電壓放大級(VAS)的簡要曆史
雙輸入級推拉式發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS)
雙輸入級推拉式發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS):開環增益
雙輸入級推拉式發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS):失真
雙輸入級推拉式發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS):轉換速率
帶有鏡像電流源和推拉式簡單電壓放大級(VAS)的雙輸入級
雙輸入級推拉式電壓放大級(VAS):結論
一個更加先進的推拉式電壓放大級(VAS)
摺疊式共發共基型電壓放大級(Cascode VAS)
推拉式電壓放大級(VAS):**後的結論
參考文獻
第9章 輸齣級
分類與器件
輸齣的失真
 由交越失真所産生的諧波
 輸齣級的比較
發射極跟隨器(EF)的輸齣
 多個輸齣器件:發射極跟隨器(EF)輸齣
CFP輸齣
 多個輸齣器件:CFP輸齣
帶有增益的輸齣級
準互補輸齣
基於三級電路的輸齣配置
 三級射極跟隨器(EF)輸齣
四級輸齣
串聯輸齣級
選擇一個輸齣級
輸齣級結論
參考文獻
第 10章 輸齣級失真
輸齣級失真及其機製
大信號失真(失真3a)
 負載不變的概念
 LSN(大信號非綫性)機製
 帶有雙輸齣器件的LSN(大信號非綫性)
 帶有更好輸齣器件的LSN(大信號非綫性)
 帶有前嚮反饋二極管的LSN(大信號非綫性)
 帶有三輸齣級的LSN(大信號非綫性)
 低於4Ω的負載
 更好的8Ω負載的性能
 一個實用的負載不變設計
 有關多輸齣器件的更多信息
 負載不變:綜述
交越失真(失真3b)
 輸齣級靜態
 有關交越失真的一個試驗
 Vq作為重要的靜態參數
開關失真(失真3c)
熱失真
一個功率放大器集成電路中的熱失真
閉環:一個完整放大器中的失真
參考文獻
第 11章 更多的失真機製
失真四:VAS(電壓放大級)負載失真
失真五:電源去耦閤失真
失真六:感應失真
失真七:NFB(負反饋)起始點失真
失真八:電容器失真
失真九:磁性失真
失真十:輸入電流失真
失真十一:提前過載保護
設計實例:一個50W的B類放大器
參考文獻
第 12章 進行仔細研究的放大器:設計實例
放大器設計實例
放大器一:發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS),CFP輸齣級,米勒(Miller)補償
放大器二:簡單的電壓放大級(VAS),CFP輸齣級,米勒(Miller)補償
放大器三:發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS),CFP輸齣級,相容補償
放大器四:發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS),CFP輸齣級,米勒(Miller)補償
放大器五:發射級跟隨器電壓放大級(EF-VAS),CFP輸齣級,相容補償
結論
參考文獻
第 13章 補償與穩定性
補償與穩定性
主極點補償
**大負反饋
主極點米勒補償
高增益的主極點米勒補償
主極點並聯補償
輸齣相容補償
 輸齣相容問題
 輸入相容補償
 穩定的輸齣相容補償:曆史
 穩定的輸齣相容補償:實現
 帶有輸齣相容補償的試驗
 超低失真性能比較
雙極補償
 影響雙極環路增益響應的因子
 雙極補償對閉環增益的影響
 消除雙極中頻環路增益峰值
 雙極補償與電源抑製比(PSRR)
 雙極補償:綜述
 將雙極補償與輸齣相容補償結閤在一起
 其他形式的補償
 穩定性與電壓放大級(VAS)的集電極到地電容
嵌套的反饋環路
嵌套的差分反饋環路
參考文獻
第 14章 輸齣網絡與負載效應
輸齣網絡
放大器輸齣阻抗
將放大器輸齣阻抗**小化
茹貝爾(Zobel)網絡
輸齣電感器
設計輸齣電感器:單層綫圈
設計輸齣電感器:多層綫圈
放大器輸齣電感器中的串擾
 綫圈串擾結論
綫圈布局問題
電纜阻抗效應
電抗負載與揚聲器模擬
 電抗負載
 模擬實際的揚聲器負載
揚聲器負載與輸齣級
 單路揚聲器負載
 雙路揚聲器負載
提高揚聲器電流
放大器穩定性
 高頻(HF)不穩定性
 低頻(LF)不穩定性
參考文獻
第 15章 速度與轉換速率
音頻放大器中的速度與電壓轉換速率
放大器電壓轉換速率限製的基本原理
電壓轉換速率測量技術
提高電壓轉換速率
模擬電壓轉換速率限製
實際中的電壓轉換速率限製
一些其他的復雜問題
有關非對稱式的電壓轉換速率
其他改進與其他配置
參考文獻
第 16章 放大器中的功率損耗
輸齣級狀態
數學方法
模擬損耗
功分圖
 B類:CFP與EF(射頻跟隨器)功分
 AB類功分
 A類功分
 XD類功分:連續電流型與推拉型
 G類功分
 帶有電抗負載的B類EF(射頻跟隨器)
 電抗負載的結論
音樂的峰值-平均值之比
概率密度函數(PDF)
纍積分布函數(CDF)
測量PDF
推導實際的功率損耗
B類CFP的實際功率損耗
AB類CFP的實際功率損耗
A類推拉式放大器的實際功率損耗
G類的實際功率損耗
帶有電抗負載的實際功率損耗
損耗綜述
一個功率放大器的設計步驟
設計步驟的結果
參考文獻
第 17章 A類功率放大器
A類功率放大器介紹
A類功率放大器配置與效率
A類功率放大器的輸齣級
靜態電流控製係統
一種新型的靜態電流控製器
一種A類功率放大器設計
三模放大器
負載阻抗與工作模式
效率
三模偏置
A類/AB類模式
B類模式
模式切換係統
散熱設計
一個完整的三模放大器電路
電源
性能
進一步的設計可能性
參考文獻
第 18章 XD類功率放大器:交越置換
交越置換原理
交越置換的實現
交越置換的電路技術
一個完整的交越置換功率放大器電路
性能測量
負載變化的影響
交越置換的效率
推拉式置換控製的其他方法
綜述:優點與缺點
參考文獻
第 19章 G類功率放大器
G類功率放大器的原理
G類功率放大器係列介紹
G類功率放大器的效率
實用性
偏置要求
G類功率放大器係列的綫性問題
靜態綫性
實用的G類功率放大器設計
控製小信號失真
性能
推導齣一種新型的放大器:A+C類
帶有雙極補償的G類功率放大器
帶有輸齣相容補償的G類功率放大器
G類功率放大器模式的錶示
G類功率放大器的更多變化
參考文獻
第 20章 D類功率放大器
一點曆史知識
基本原理
D類功率放大器技術
輸齣濾波器
D類功率放大器中的負反饋
保護
效率
其他調製係統
D類功率放大器實例
進一步的發展前景
參考文獻
第 21章 FET(場效應晶體管)輸齣級
功率場效應晶體管的特性
FET(功率場效應晶體管)與BJT(半導體三極管)的輸齣級對比
 FET(功率場效應晶體管)的優點
 FET(功率場效應晶體管)的缺點
IGBT( 緣柵雙極晶體管)
功率FET(功率場效應晶體管)的輸齣級
功率FET(功率場效應晶體管)與雙極型晶體管:綫性的比較
A類電路級中的FET(功率場效應晶體管)
參考文獻
第 22章 熱補償與熱力學
為什麼靜態很重要
熱補償的精度要求
基本型熱補償
評估偏置誤差
熱模擬
發射級跟隨器(EF)輸齣級的模塊化
CFP輸齣級的模塊化
改進的熱補償:射極跟隨器(EF)級
CFP輸齣級的改進補償
更好的傳感器位置
結點溫度估算器
帶有動態特性的結點溫度估算器
模擬的結論
帶有積分溫度傳感器的功率晶體管
可變溫度係數偏置發生器
 創建一個更高的溫度係數
 環境溫度變化
 創建一個更低的溫度係數
 電流補償
 輸齣級的厄利效應(Early Effect)
熱力學試驗
 交越失真隨時間的變化:一些結果
更多的測量:傳統測量與Thermal Trak測量
參考文獻
第 23章 直流伺服係統的設計
直流偏移調整
通過伺服係統環路進行直流偏置控製
 直流伺服係統的優點
基本伺服係統配置
噪聲、補償值與滾降
同相積分器電路
 2C積分器電路
 1C積分器電路
積分器電路的選擇
運算放大器的選擇
伺服係統的工作範圍
低頻(LF)滾降點的設計
伺服係統過載
伺服係統測試
性能問題
多極伺服係統
第 24章 放大器與揚聲器保護
放大器保護的分類
半導體故障模式
過載保護
 通過保險絲進行的過載保護
 電子過載保護
 畫齣過載保護軌跡
 簡單的電流限幅
 單斜率VI限幅
 雙斜率VI限幅
 與時間有關的VI限幅
 替代式VI限幅器的實現
 VI限幅與溫度效應
 模擬過載保護係統
 測試過載保護
 揚聲器短路檢測
箝位二極管
直流偏置保護
 通過保險絲進行的直流偏置保護
 繼電器直流偏置保護與靜音控製
 用於直流保護的濾波
 單個RC濾波器
 雙RC濾波器
 二階有源濾波器
 雙嚮直流檢測
 輸齣繼電器選擇
 由輸齣繼電器引起的失真
 輸齣短路器直流保護
 通過電源關閉進行的保護
 測試直流偏置保護
熱保護
輸齣瞬態抑製
削波檢測
 通過電源傳感方式進行削波檢測
 通過輸入-輸齣比較方式進行削波檢測
放大器保護專利
為輔助電路供電
參考文獻
第 25章 電路布局、接地與冷卻
音頻放大器PCB設計
 串擾
 電源引入的失真
 輸齣器件的安裝
 單邊與雙邊PCB
 PCB布綫電阻以及如何減小這一電阻
 電纜電阻
 電源PCB布局
 功率放大器PCB布局詳細信息
 音頻PCB布局序列
放大器接地
接地環路:接地環路如何工作以及如何處理接地環路
 通過電源接地電流引入的哼聲
 通過變壓器雜散磁場引入的哼聲
 通過變壓器雜散電容引入的哼聲
 設備內的接地電流
 對稱的電源
I類與II類
 警告
冷卻
 對流冷卻
 風扇冷卻
 熱導管
機械布局與設計考慮
 綫路配置圖
 半導體的安裝
參考文獻
第 26章 電源與PSRR(電源抑製比)
電源技術
 簡單的非穩壓電源
 綫性穩壓電源
 開關式電源
穩壓電源的一種非正規的替代方式
電源的設計考慮
 電源連接器
 電源變壓器
 變壓器與哼聲
 外部電源
 衝擊電流
 保險絲熔化
 整流
 來自於橋式整流器的射頻輻射
 繼電器電源
放大器中的電源抑製
 電源抑製的設計原則
 正電源抑製
 負電源抑製
參考文獻
第 27章 功率放大器輸入係統
外部信號電平
內部信號電平
不對稱輸入
對稱互聯
 對稱連接器
對稱輸入:電子輸入與變壓器輸入
對稱輸入及其共模抑製比
基本對稱輸入
實用的共模抑製
實用的對稱輸入
不對稱輸入與對稱輸入的組閤
可變增益的對稱輸入
測量放大器
變壓器對稱輸入
輸入過壓保護
噪聲與輸入係統
低噪聲對稱輸入
運算放大器的選擇
采用一個內部對稱功率放大器接口
參考文獻
第 28章 輸入處理與輔助係統
去除接地開關
反相設施
增益控製
超低音濾波:高通
超聲濾波:低通
組閤濾波器
電子交叉
數字信號處理
信號齣現指示
輸齣電平指示
信號激活
12V觸發激活
紅外遙控
其他放大器設施
參考文獻
第 29章 測試與安全
模擬放大器
製作放大器原型機
測試與故障查找
次加電
用於測試的電源
使用設備時的安全
警告
安全法規
電氣安全
 由電源插頭引起的電擊
 接觸電流
 機箱開口
 設備溫度與安全
 觸摸熱的零部件
 操作說明書
第30章 固態功率放大器的簡要曆史
個開始:1953年
變壓器耦閤的晶體管功率放大器:20世紀60年代
Lin 6W 放大器:1956年
Tobey & Dinsdale 放大器:1961年
Bailey 30W 放大器:1968年
Hardcastle & Lane 15W放大器:1969年
電壓放大級(VAS)改進的曆史
其他技術特性的曆史
晶體管與FET(場效應晶體管)
放大器技術的死鬍同1:超聲偏置
放大器技術的死鬍同2:可調整偏置放大器
參考文獻
索引
信號傳送公司(The Signal Transfer Company)



音頻功率放大器設計手冊(第六版) 前言 在數字音頻時代,盡管數字技術日新月異,但模擬音頻功率放大器依然在音響領域占據著不可替代的地位。從發燒友精心調校的傢庭影院係統,到專業錄音室監聽設備,再到大型演齣場地澎湃的現場聲音,高性能模擬功率放大器的設計與實現,始終是追求極緻音質的關鍵所在。本書,《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》,正是為這一目標而生的。 作為一本集理論、實踐與創新於一體的專業書籍,本書旨在為電子工程師、音頻愛好者以及相關領域的研究人員提供一套全麵、深入且實用的音頻功率放大器設計指南。第六版在前幾版的基礎上,結閤瞭近年來音頻技術的發展趨勢和新的設計理念,對內容進行瞭大量的更新與拓展,力求反映當前行業最前沿的技術動態與設計思路。 本書的編寫團隊匯聚瞭多位在音頻功放設計領域擁有豐富經驗的專傢,他們將各自的實踐心得與理論積纍傾囊相授。我們深知,優秀的功率放大器設計不僅需要紮實的理論功底,更離不開對電路細節的精益求精和對音質錶現的深刻理解。因此,本書在講解基礎理論的同時,也特彆強調瞭設計過程中的關鍵考量因素、常見的技術難點以及創新性的解決方案。 我們希望通過本書,能夠幫助讀者: 構建堅實的理論基礎: 深入理解音頻功率放大器的工作原理、各種拓撲結構(如甲類、乙類、甲乙類、D類等)的優缺點,以及影響音質的關鍵參數(如失真、噪聲、瞬態響應、阻尼係數等)。 掌握實際設計流程: 從電路選擇、元器件匹配,到PCB布局、散熱設計,再到電源處理與保護電路,本書將引導讀者一步步完成從概念到成品的完整設計過程。 應對設計中的挑戰: 針對實際設計中遇到的熱穩定性、電源噪聲抑製、寄生振蕩、高頻響應衰減等常見問題,提供有效的分析方法和解決策略。 探索前沿設計理念: 介紹最新的功放技術,如數字D類功放的先進控製算法、開關電源的優化設計、反饋技術的最新進展,以及智能功放的實現思路等。 提升音質錶現: 重點關注如何通過精細的設計和元器件的選擇,最大程度地減少信號失真,優化瞬態響應,實現更純淨、更具音樂感的重放效果。 本書適閤的對象廣泛,無論您是初涉音頻設計領域的新人,還是希望深化理解並掌握更高級設計技巧的資深工程師,都能從中獲益。我們鼓勵讀者將書中的理論與實踐相結閤,通過動手實踐來檢驗和鞏固所學知識。 音頻功率放大器的世界是一個充滿挑戰也充滿樂趣的領域。我們相信,通過閱讀《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》,您將能更自信、更高效地踏上這段探索之旅,創造齣令人驚嘆的音頻傑作。 本書特色與內容概述 第一部分:基礎理論與原理 本部分將為您打下堅實的理論基礎,使您能夠從根本上理解音頻功率放大器的運作方式。 導論:音頻功率放大器的角色與發展 簡述音頻功率放大器在整個音頻係統中的重要性。 迴顧音頻功放技術的發展曆程,從早期電子管功放到現代的集成電路及D類功放。 探討不同應用場景(Hi-Fi、AV、監聽、便攜設備、專業音響)對功放設計的特殊要求。 強調模擬信號處理在追求極緻音質中的獨特價值。 電學基礎迴顧 關鍵的電學定律、歐姆定律、基爾霍夫定律在音頻電路中的應用。 交流電路基礎:阻抗、容抗、感抗、相移的概念及其對音頻信號的影響。 晶體管(BJT、MOSFET)的特性麯綫、工作區域(截止區、放大區、飽和區)及其在功放電路中的作用。 運算放大器的基本原理、關鍵參數(開環增益、帶寬、壓擺率、輸入失調電壓等)及其在信號前級設計中的應用。 功率放大器的工作原理 增益與功率傳輸: 理解電壓增益、電流增益、功率增益的概念,以及最大功率輸齣的計算。 效率與散熱: 深入剖析不同類彆的放大器(A類、B類、AB類、C類、D類)的理論效率,以及功耗與散熱設計的重要性。 失真分析: 諧波失真 (THD): 介紹諧波失真的産生機製(如非綫性器件、反饋不足等)及其對音質的影響,以及測量方法。 互調失真 (IMD): 解釋不同頻率信號相互調製産生的失真,以及其在音樂信號中的錶現。 瞬態失真 (Transient Distortion): 探討動態信號(如打擊樂)對功放瞬態響應的要求,以及可能齣現的“瞬態互調失真”(TIM)和“壓擺率限製”(Slew Rate Limiting)問題。 噪聲分析: 本底噪聲 (Noise Floor): 介紹熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等基本噪聲源。 噪聲係數 (Noise Figure): 理解噪聲係數在衡量放大器信噪比方麵的意義。 降低噪聲的設計策略: 探討如何通過元器件選擇、電路布局和接地技術來最小化噪聲。 反饋技術在功率放大器中的應用 負反饋: 詳細闡述負反饋的作用,包括提高穩定性、降低失真、展寬帶寬、改變輸入/輸齣阻抗等。 不同類型的負反饋: 串聯反饋、並聯反饋、電壓反饋、電流反饋及其在不同拓撲結構中的實現。 前饋 (Feedforward): 介紹前饋技術如何與負反饋結閤,進一步改善音質。 穩定性分析: 理解環路增益、相位裕度和增益裕度,以及如何避免振蕩。 各種功率放大器拓撲結構詳解 A類放大器: 工作原理、優點(低失真、優異的綫性度)、缺點(效率極低、發熱量大),典型應用(小型高保真前級、監聽設備)。 B類放大器: 工作原理、優點(效率高於A類)、缺點(交叉失真),以及如何通過推挽電路剋服。 AB類放大器: 結閤A類和B類的優點,解釋其工作點設置,以獲得較低失真和相對較高的效率。這是最常見的功率放大器結構。 C類放大器: 工作原理、優點(極高效率)、缺點(綫性度差、主要用於射頻),在音頻領域的基本局限性。 D類放大器: 原理: 講解PWM(脈衝寬度調製)、PDM(脈衝密度調製)等調製技術,以及如何通過開關元件實現高效放大。 優缺點: 極高的效率、緊湊的體積、較低的發熱量,但對濾波電路和EMI/EMC設計有較高要求。 現代D類功放技術: 介紹自振蕩、反饋控製、數字濾波等先進技術。 其他新興拓撲: 簡要介紹如H類、G類等動態電源軌技術,以及它們的原理和應用。 第二部分:關鍵電路設計與元件選擇 本部分將聚焦於實際設計中的關鍵環節,為您提供具體的指導。 輸入級與電壓放大級設計 差分放大電路: 詳細解析差分放大器的原理、共模抑製比 (CMRR) 的重要性,以及如何實現低噪聲、高輸入阻抗的輸入級。 電流源/鏡像電路: 講解如何使用恒流源提高電路的穩定性和綫性度。 級聯與增益設定: 如何通過多級放大實現所需的總電壓增益,並控製噪聲和失真。 元器件選擇: 推薦適閤輸入級使用的低噪聲晶體管、運算放大器和電阻。 驅動級設計 功能: 解釋驅動級的作用——為輸齣級提供足夠的電流驅動能力。 常見驅動電路: 達林頓對、互補輸齣級、AB類驅動級等。 瞬態響應優化: 如何設計驅動級以應對快速變化的信號,避免壓擺率限製。 輸齣級設計 功率晶體管的選擇與偏置: BJT vs. MOSFET: 深入比較雙極型晶體管和金屬氧化物半導體場效應晶體管在功率放大應用中的優劣,包括導通電阻、開關速度、溫度特性等。 肖特基二極管 (Schottky Diodes): 在輸齣級偏置電路中的應用。 偏置電流的設定: 如何通過調整偏置電流來平衡效率、失真和散熱。 甲乙類推挽輸齣級: 詳細講解其結構、工作方式、如何避免交叉失真。 純甲類輸齣級: 結構特點、散熱挑戰、音質優勢。 D類輸齣級: 開關器件: MOSFET、IGBT的選型原則,驅動電路設計。 死區時間控製 (Dead Time Control): 確保上下管不會同時導通,防止直通損壞。 輸齣濾波器設計: L-C濾波器的作用、截止頻率的設定、對瞬態響應和高頻響應的影響。 電源供應設計 穩壓與濾波: 綫性穩壓器: 優點(低噪聲)、缺點(效率低、發熱大),在低功耗信號部分的適用性。 開關電源 (SMPS): 優點(高效率、體積小)、缺點(潛在的開關噪聲),以及如何通過優化設計(如軟開關、同步整流、EMI濾波)來改善其音頻性能。 濾波電路: 電容、電感、EMI濾波器的作用,以及如何實現高效的電源濾波。 接地技術: 單點接地、星型接地、地綫分離: 講解不同接地方式的優缺點,以及如何有效防止地綫迴路噪聲。 信號地與電源地: 分離的策略與必要性。 電源退耦 (Decoupling): 講解旁路電容的作用,以及如何閤理布置以抑製電源噪聲。 保護電路設計 過流保護 (Overcurrent Protection): 簡單限流、感應式限流、直流檢測等。 過熱保護 (Over-temperature Protection): 使用熱敏電阻、熱開關等。 直流輸齣保護 (DC Output Protection): 防止直流電壓損壞揚聲器。 過壓保護 (Overvoltage Protection): 防止電源電壓異常。 揚聲器保護電路: 延時啓動、直流檢測、過載保護的組閤。 PCB布局與布綫 信號完整性 (Signal Integrity): 避免串擾、反射和信號衰減。 電源完整性 (Power Integrity): 保證電源穩定、低阻抗。 接地優化: 遵循良好的接地原則。 散熱設計: 閤理布置散熱片、風扇,考慮元件間距和空氣流通。 元器件擺放: 隔離高功率區域與敏感信號區域。 第三部分:高級設計主題與實例分析 本部分將深入探討更復雜的設計挑戰,並結閤實際案例進行講解。 低失真設計策略 高綫性的器件選擇: 介紹具有優異綫性度的晶體管、運算放大器。 精確的偏置與補償: 講解溫度補償技術,如二極管補償、恒流源補償。 高級反饋技術: 零極點補償: 如何通過調整補償網絡來優化頻率響應和瞬態響應。 變壓器反饋: 在特定場閤下的應用。 串聯/並聯反饋的優化組閤。 避免寄生振蕩: 寄生電容、電感的識彆與消除。 瞬態響應與動態性能優化 壓擺率的提升: 如何通過選擇高壓擺率的器件和優化驅動級來提高。 瞬態互調失真 (TIM) 的抑製: 強調反饋帶寬、速度的重要性。 高品質的輸齣濾波器設計 (D類功放): 濾波器的Q值、插入損耗、對音質的影響。 開關電源在音頻放大器中的應用 EMI/RFI 抑製技術: 濾波、屏蔽、軟開關等。 紋波和噪聲的控製: 優化濾波電路和穩壓設計。 提高功率因數 (PFC): 改善電源效率和電網兼容性。 數字D類功率放大器的新進展 數字調製算法: 介紹先進的PWM/PDM控製策略。 自適應反饋技術: 實時調整反饋參數以適應負載變化。 集成數字信號處理 (DSP): 揚聲器校正、房間均衡等。 麵嚮未來的全數字功放架構。 發燒級音頻功放設計理念 元器件的“聽感”: 討論不同品牌、型號的電容、電阻、電感,以及對聲音可能産生的影響。 電路拓撲的“哲學”: 簡單電路與復雜電路的權衡。 電源的“純淨度”: 對綫性電源和開關電源音頻性能的深入對比。 箱體與散熱的聲學影響。 手工製作與工藝的重要性。 實際設計案例分析 Hi-Fi立體聲音頻功率放大器設計: 從原理圖到PCB布局,詳細講解一個具體的AB類或D類功放設計過程。 高功率專業音響功放設計: 強調效率、可靠性和散熱。 便攜式音頻設備中的低功耗功放設計: 關注效率與電池續航。 數字D類功放的實戰應用。 附錄 常用元器件的選型指南 音頻功放相關的技術標準與測量方法 術語錶 參考資料與進一步閱讀 結語 《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》 是一本集大成之作,它不僅提供瞭係統性的理論知識,更蘊含瞭豐富的實踐經驗和前沿的創新思路。我們希望通過本書,能夠幫助您在音頻功率放大器設計的道路上,不斷突破,創造齣真正卓越的音響産品。願您在本書的指引下,能夠聆聽到更純淨、更動人的聲音。

用戶評價

評分

作為一名在音頻行業工作多年的資深工程師,我可以說,《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》是我所見過的最專業、最權威的音頻功率放大器設計參考資料之一。這本書的深度和廣度都達到瞭令人驚嘆的程度,它不僅僅局限於介紹各種放大器拓撲,更是深入探討瞭影響音頻質量的各種關鍵因素,包括但不僅限於器件選擇、電路拓撲、反饋迴路設計、電源管理、熱管理以及電磁兼容性等。我特彆贊賞書中對“失真”的細緻分析,它不僅區分瞭各種不同類型的失真,如諧波失真、互調失真、瞬態互調失真等,更提供瞭多種有效的降低和補償這些失真的工程方法。對於任何追求極緻音質的設計者來說,這部分內容都具有極高的價值。此外,書中對各種先進的D類放大器技術以及它們在音頻領域的應用,也進行瞭詳細的介紹,這對於跟進最新的技術發展趨勢至關重要。這本書就像一位經驗豐富的導師,用精準的語言和深刻的洞察力,引領我不斷突破設計瓶頸,提升設計水平。

評分

作為一名嘗試DIY音頻設備多年的愛好者,我一直在尋找一本能夠真正解答我心中疑惑的書。《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》簡直就是我夢寐以求的寶藏!我之前嘗試過很多關於放大器設計的帖子和文章,但總感覺它們缺乏係統性,而且有些地方的解釋含糊不清。而這本《手冊》則完全不同,它從最基礎的知識點齣發,一步步帶領讀者深入到音頻功率放大器設計的核心。我特彆喜歡書中對各種反饋迴路的講解,它不僅僅是列齣瞭反饋的幾種形式,更是深入分析瞭它們對放大器性能的正麵和負麵影響,以及如何進行恰當的補償以保證電路的穩定性和音質。對於像我這樣DIYer來說,這部分內容至關重要,因為不當的反饋設計很容易導緻電路振蕩,或者引入不必要的失真。此外,書中對不同輸齣級晶體管(BJT和MOSFET)的特性對比分析,以及它們在不同工作模式下的錶現,都提供瞭非常詳細的數據和圖錶,這對於實際選擇元器件非常有幫助。這本書讓我對功率放大器的設計有瞭更深層次的理解,也讓我能夠更有信心地去嘗試更復雜的項目。

評分

《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》這本書給我的感覺是,它不僅僅是一本技術手冊,更像是一部音頻功率放大器設計的“武林秘籍”。我曾經花費瞭大量時間研究各種不同音響設備的設計,但總感覺自己無法真正理解其核心奧秘。直到我深入閱讀瞭這本書,纔恍然大悟。作者以極其精煉和深刻的語言,剖析瞭音頻功率放大器設計的方方麵麵,從最基本的元器件選擇,到復雜的負反饋網絡設計,再到高頻信號的處理,每一個環節都被拆解得無比透徹。我尤其欣賞書中對“聲音的質感”以及“音樂的動態錶現”的理解是如何融入到電路設計中的。書中不僅有冰冷的公式和電路圖,更有對聲音美學和工程實現的深刻洞察。它會告訴你,為什麼選擇某種特定的輸齣級拓撲,會對人聲的錶現産生如此大的影響;它會告訴你,如何通過精心的電源濾波設計,來提升樂器的層次感和分離度。這些內容,是那些隻專注於技術參數的書籍所無法比擬的。這本書讓我明白,優秀的音頻功率放大器設計,是科學與藝術的完美結閤,是工程師對聲音的熱愛和對細節的極緻追求的體現。

評分

在我接觸《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》之前,我對模擬電路設計一直抱有一種敬畏之心,總覺得它是一門深奧而難以捉摸的學科。但這本書以一種令人驚喜的方式,將復雜的模擬電路設計變得觸手可及。它不是那種堆砌大量公式和理論的“教科書”,而是更像一位經驗豐富的設計師,在嚮你分享他多年的實踐經驗和設計心得。作者在書中對各種不同類型的音頻功率放大器,如Class A、Class B、Class AB、Class D等,都進行瞭深入的剖析,並且詳細解釋瞭它們各自的優勢、劣勢以及在不同應用場景下的適用性。我特彆喜歡書中對“開環增益”、“閉環增益”、“頻率響應”以及“相位裕度”等關鍵參數的講解,它不僅給齣瞭嚴謹的數學推導,更是用直觀的方式解釋瞭這些參數對音質的影響,以及如何通過調整設計來優化它們。這本書讓我明白,設計一個優秀的音頻功率放大器,是一門既需要紮實理論基礎,又需要豐富實踐經驗的藝術。

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我必須承認,在第一次拿起《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》時,我曾被它厚重的篇幅和密集的公式所震懾,內心甚至産生瞭一絲畏懼。然而,這種“畏懼”在我翻閱瞭僅僅幾頁之後,就轉化為瞭一種強烈的求知欲和探索的衝動。作者的敘述方式非常巧妙,他能夠將極其復雜的概念,比如跨導、增益帶寬積、瞬態響應等,用清晰易懂的語言和生動形象的比喻進行解釋,即使是對電路理論不太精通的讀者,也能夠逐步理解。我尤其欣賞書中提供的海量案例分析和設計實例,它們不僅僅是理論的印證,更是實際應用中的寶貴經驗。通過這些實例,我能夠看到理論是如何落地,設計是如何實現的,以及在實際電路中可能遇到的各種挑戰和解決方案。例如,關於電源濾波和穩壓部分的講解,就極其詳盡,涵蓋瞭從最簡單的RC濾波到更復雜的開關電源拓撲,並且詳細分析瞭它們對音頻信號的影響,以及如何通過優化設計來降低電源噪聲。這本書讓我明白,設計一個優秀的音頻功率放大器,絕非僅僅是將幾個元器件堆砌在一起,而是需要對整個係統的每一個環節都進行精細的考量和優化。它提供瞭一個完整的思維框架,讓我能夠係統地思考問題,而不是停留在零散的技巧層麵。

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我是一個相對年輕的設計師,對於音頻功率放大器設計還處於學習和摸索的階段。《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》對我來說,就像一座知識的燈塔,照亮瞭我前行的方嚮。在閱讀這本書之前,我常常對一些電路設計感到睏惑,不知道從何入手,或者即使動手做瞭,效果也總是不盡如人意。但是,這本書通過其清晰的結構和循序漸進的講解,極大地改變瞭我的學習方式。它不像某些書籍那樣,上來就拋齣大量晦澀的概念,而是先從基礎講起,比如晶體管的參數、基本放大電路的原理,然後逐步引入更復雜的概念,如反饋網絡的設計、補償電路的應用等。我特彆喜歡書中對各種設計參數之間的權衡分析,比如在追求高效率時,可能需要犧牲一定的綫性度,反之亦然。作者會詳細闡述這些權衡的背後原因,並提供多種解決方案,讓我能夠根據實際需求做齣最閤適的選擇。此外,書中大量的圖錶和公式,雖然一開始看起來有些嚇人,但經過仔細推敲,你會發現它們都是作者精心設計,用於幫助讀者理解復雜概念的“利器”。我感覺自己在這個過程中,不僅僅學會瞭如何設計一個放大器,更是學會瞭如何“思考”設計。

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《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》這本書,讓我對“功率放大器”這個概念有瞭全新的認識。我之前一直以為,功率放大器無非就是把信號放大而已,技術門檻應該不高。但是,通過閱讀這本書,我纔意識到,要設計齣一個真正優秀、性能卓越的功率放大器,其背後蘊含著多麼深奧的學問和多麼精妙的設計。作者在書中詳細講解瞭從器件的非綫性特性分析,到全局的噪聲控製策略,再到復雜的保護電路設計,每一個環節都考慮得極其周全。我尤其驚嘆於書中關於“熱管理”部分的論述,它不僅僅是告訴你要加散熱片,更是深入分析瞭不同工作狀態下元器件的功耗分布,以及如何通過閤理的PCB布局和元器件選型來優化散熱效果,從而保證放大器的穩定性和可靠性。對於一個追求長壽命和穩定工作的設備來說,這一點至關重要。這本書讓我明白瞭,真正的工程師,不僅要關注電路的性能參數,更要關注産品的可靠性和用戶體驗。

評分

這是一本極其齣色的參考書,《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》絕對是音頻設計領域的一部裏程碑之作。我花瞭相當長的時間來仔細研讀它,並且每次重讀都會有新的收獲。作者在書中對於音頻功率放大器設計的各個方麵都進行瞭極其深入和細緻的探討,從最基礎的晶體管偏置和電流源設計,到復雜的輸齣級驅動電路和保護電路,無所不包。我尤其欣賞書中關於“瞬態響應”的分析,這對於追求高保真音質的音響設備來說至關重要。作者不僅解釋瞭瞬態失真的成因,還提供瞭多種有效的方法來抑製它,這讓我能夠更好地理解為什麼一些高品質的放大器在處理快速變化的音樂信號時錶現如此齣色。此外,書中對電源紋波抑製、接地設計以及PCB布局的建議,都極具實踐價值,這些看似微小的細節,往往能夠對最終的音質産生決定性的影響。總而言之,這本書為我提供瞭一個係統性的設計框架,讓我能夠更全麵、更深入地理解音頻功率放大器的設計之道。

評分

這本《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》絕對是我近期閱讀過的技術書籍中,最令人驚嘆的一本!作為一個對音頻技術一直充滿好奇,但又苦於缺乏係統指導的業餘愛好者,我嘗試過各種零散的網絡資料和入門書籍,但總是感覺隔靴搔癢,抓不住核心。直到我翻開這本厚實的《手冊》,纔發現我之前所有零散的知識點就像被一股強大的力量瞬間整閤瞭起來,形成瞭一幅清晰而完整的圖景。這本書的深度和廣度都超乎我的想象,它不僅僅是一本“怎麼做”的書,更是一本“為什麼這樣做”的百科全書。每一個章節都仿佛是一次深入的探險,從最基礎的晶體管特性講解,到復雜的反饋迴路分析,再到高級的保護電路設計,作者都以一種循序漸進、邏輯嚴謹的方式娓娓道來。我特彆喜歡它對各種不同拓撲結構的詳細對比分析,比如AB類、D類、H類等等,不僅僅是列齣它們的優缺點,更是深入剖析瞭它們背後的電路原理和設計考量,讓你能夠真正理解為什麼在不同的應用場景下,會有不同的最佳選擇。甚至連一些看似微不足道的細節,比如PCB布局對噪聲的影響,元器件的選型對音質的細微改變,都被一一提及,並且給齣瞭非常實用的建議。閱讀這本書的過程,就像與一位經驗極其豐富的工程師進行瞭一場馬拉鬆式的深度交流,讓我受益匪淺,也更加堅定瞭我在音頻領域繼續鑽研下去的決心。

評分

作為一名從業多年的電子工程師,我可以說,《音頻功率放大器設計手冊(第六版)》是我見過的最權威、最全麵的音頻功率放大器設計參考資料之一。市麵上有很多關於放大器設計的書籍,但大多流於錶麵,或者隻專注於某個特定類型的放大器。而這本《手冊》則做到瞭真正的“包羅萬象”。它從最基礎的半導體器件特性開始,逐步深入到各種先進的放大器拓撲結構,包括但不限於傳統的A類、B類、AB類,以及現代的D類、H類、T類等。作者對每一種拓撲的優缺點、適用場景、設計要點以及潛在的陷阱都進行瞭深入的剖析。我特彆看重它在非綫性失真分析和抑製方麵的論述,這部分內容對於追求極緻音質的設計者來說至關重要。書中不僅講解瞭各種失真的類型(如諧波失真、互調失真、瞬態互調失真等),還提供瞭多種降低和補償這些失真的有效方法,並且給齣瞭相應的電路圖和設計準則。此外,書中對散熱設計、過載保護、以及EMI/EMC的考慮也同樣細緻入微,這些都是實際産品開發中不可忽視的關鍵環節。這本書就像一個經驗豐富的導師,用精準的語言和深刻的洞察力,引導我不斷突破設計瓶頸,提升設計水平。

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