图书介绍
音频功率放大器设计手册 第6版pdf电子书版本下载
- （英）Douglas 著
- 出版社： 北京：人民邮电出版社
- ISBN：9787115417275
- 出版时间：2016
- 标注页数：805页
- 文件大小：107MB
- 文件页数：835页
- 主题词：音频放大器－设计－技术手册
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图书目录
第1章 放大器与音频信号 1
功率放大器在经济上的重要性 2
假设 2
起点与目标 3
研究放大器设计 4
音频信号的特性 5
幅度随时间的分布 5
幅度随频率的分布 6
放大器的性能要求 7
安全性 7
可靠性 7
功率输出 7
频率响应 9
噪声 9
失真 9
“阻尼系数” 13
绝对相位 14
放大器形式 15
音频中的错误信息 15
科学与主观主义 16
主观主义立场 16
主观主义的简短历史 17
试听的局限性 17
试听的局限性：相位的感知 19
有关信仰的文章：主观主义的信条 21
音频链的长度 25
含义 25
原因 25
前景展望 26
技术错误 27
参考文献 27
第2章 失真的基本原理 31
非线性失真模型 32
三次失真 33
三次＋线性失真 34
平方律失真 36
平方根失真 40
软削波失真 41
硬削波失真：对称失真 43
硬削波失真：非对称失真 45
交越失真模型 46
其他失真模型 46
选择一个失真模型 47
无源器件的SPICE模型 47
一阶电压系数失真模型 48
二阶电压系数失真模型 53
其他电压系数失真模型 54
测量电阻失真 55
金属膜电阻、金属箔电阻以及绕线电阻 55
金属氧化物电阻 55
碳膜电阻 56
碳膜电阻的使用 59
碳质电阻 60
反馈网络中的电阻 61
其他无源器件的模型化失真 61
参考文献 62
第3章 负反馈 63
放大器中的负反馈 63
有关负反馈的常见错误概念 66
负反馈与放大器稳定性 68
反馈交调失真 74
使负反馈量达到最大化 79
整体负反馈与局部负反馈 80
使反馈之前的线性达到最大化 82
放大器中的正反馈 83
参考文献 83
第4章 放大器结构、分类和各种变异 85
放大器结构 86
三阶放大器结构 86
二阶放大器结构 87
四阶放大器结构 88
五阶放大器结构 91
功率放大器工作分类 91
放大器类别的组合 92
A类 93
AB类 94
B类 95
C类 95
D类 95
E类 96
F类 96
G类 96
H类 100
S类 101
XD类 102
埃德温（Edwin）放大器 103
分类的局限性 103
放大器的各种变异 103
误差校正放大器 103
辅助放大器 107
非开关类放大器 109
布鲁利（Blomley）原理 119
铝带式扬声器放大器 119
功率放大器与音调控制的组合 119
运放阵列式放大器 120
电流驱动式放大器 121
放大器桥接 121
分数式桥接 122
消除桥接反相器 125
提高桥接可靠性 125
交流耦合放大器与直流耦合放大器 126
交流耦合的优点 126
直流耦合的优点 127
参考文献 129
扩展阅读参考 132
第5章 基本原理与失真机制 133
三阶放大器中的增益与反馈 133
常规放大器的优点 136
失真机制 137
失真一：输入级失真 138
失真二：VAS（电压放大级）失真 138
失真三：输出级失真 139
失真四：VAS（电压放大级）负载失真 139
失真五：电源去耦合失真 139
失真六：感应失真 139
失真七：NFB（负反馈）起始点失真 139
失真八：电容器失真 140
失真九：磁场失真 140
失真十：输入电流失真 140
失真十一：提前过载保护失真 140
不存在的或者可忽略的失真 140
一个标准放大器的性能 141
开环线性与如何确定此参数 142
开环增益的直接测量 143
采用样板放大器 144
无缺陷放大器的概念 145
参考文献 145
第6章 输入级 147
输入级的作用 148
输入级产生的失真 148
用于输入级的BJT（半导体三极管）与FET（场效应晶体管） 150
FET（场效应晶体管）输入级的优点 150
FET（场效应晶体管）输入级的缺点 150
单个输入级与差分对输入级 150
输入级失真的隔离？单独测量输入级失真 151
输入级均衡 153
镜像电流源的优点 155
更好的镜像电流源 156
提高输入级的线性 158
进一步提高输入级线性 159
提高输出能力 162
输入级共发共基型放大器的配置 163
双输入级 164
输入级共模失真 164
输入电流失真 168
噪声 175
功率放大器中的噪声源 176
双极型晶体管中的噪声 178
减少输入晶体管噪声 182
偏置与匹配：直流精度问题 182
输入级与转换速率 184
输入级结论 184
参考文献 184
第7章 电压放大级 187
电压放大级（VAS） 188
零部件的命名 188
基本的单端电压放大级（VAS） 189
引导电压放大级（VAS） 191
电流源电压放大级（VAS） 192
电压放大级（VAS）的工作及其开环增益 192
一个样板放大器中的简单电压放大级（VAS） 194
电压放大级（VAS）失真的原理 197
由电压放大级（VAS）晶体管Cbc所产生的高频（HF）失真 199
改变放大器的工作点 200
改变电源电压 201
双电压放大级（VAS） 201
由箝位二极管所产生的电压放大级（VAS）失真 203
非线性Cbc失真的历史 204
由电压放大级（VAS）晶体管厄利效应（Early Effect）而产生的低频（LF）失真 204
简单的电压放大级（VAS）中的厄利效应（Early Effect） 205
简单的电压放大级（VAS）中厄利效应（Early Effect）失真的模拟 206
减少电压放大级（VAS）失真的方法 209
发射级跟随器（EF）型电压放大级（VAS） 210
发射级跟随器型电压放大级（EF-VAS）的工作原理 214
发射级跟随器型电压放大级（EF-VAS）的简要历史介绍 216
箝位二极管与发射级跟随器型电压放大级（EF-VAS） 216
发射级跟随器型电压放大级（EF-VAS）的优点 216
共发共基型电压放大级（Cascode VAS） 216
共发共基型电压放大级（Cascode VAS）的工作原理 218
共发共基型电压放大级（Cascode VAS）的简要历史介绍 219
共发共基型电压放大级（Cascode VAS）的优点 219
电压放大级（VAS）缓冲器 220
由于输出电压负载而产生的电压放大级（VAS）失真 221
电压放大级（VAS）的更多变异形式 225
电压放大级（VAS）的工作条件 226
电压放大级（VAS）的电流限制 227
AB类电压放大级（VAS）以及进一步的发展 228
控制开环带宽 229
结论 231
参考文献 231
第8章 推拉式电压放大级 233
推拉式电压放大级（VAS） 234
推拉式电压放大级（VAS）的单输入级 234
日立公司的推拉式电压放大级（VAS） 235
日立公司的推拉式电压放大级（VAS）：热漂移 238
日立电路：交流增益 239
日立公司的推拉式电压放大级（VAS）：失真 239
日立公司的推拉式电压放大级（VAS）：非对称式削波 241
兰德尔（Lender）推拉式电压放大级（VAS） 242
兰德尔（Lender）推拉式电压放大级（VAS）：热漂移 245
一个单输入推拉式电压放大级（VAS）的单输入级 246
串联输入级型推拉式电压放大级（VAS） 247
单输入推拉式电压放大级（VAS）电路：结论 248
双输入级推拉式简单电压放大级（VAS） 249
双输入级推拉式简单电压放大级（VAS）：开环增益 250
双输入级推拉式简单电压放大级（VAS）：失真 252
双输入级推拉式简单电压放大级（VAS）：噪声 254
双输入级推拉式简单电压放大级（VAS）：PSRR（电源抑制比） 255
双输入级推拉式电压放大级（VAS）的简要历史 255
双输入级推拉式发射级跟随器电压放大级（EF-VAS） 256
双输入级推拉式发射级跟随器电压放大级（EF-VAS）：开环增益 256
双输入级推拉式发射级跟随器电压放大级（EF-VAS）：失真 257
双输入级推拉式发射级跟随器电压放大级（EF-VAS）：转换速率 258
带有镜像电流源和推拉式简单电压放大级（VAS）的双输入级 258
双输入级推拉式电压放大级（VAS）：结论 261
一个更加先进的推拉式电压放大级（VAS） 262
折叠式共发共基型电压放大级（Cascode VAS） 262
推拉式电压放大级（VAS）：最后的结论 263
参考文献 263
第9章 输出级 265
分类与器件 265
输出的失真 268
由交越失真所产生的谐波 268
输出级的比较 269
发射极跟随器（EF）的输出 270
多个输出器件：发射极跟随器（EF）输出 272
CFP输出 273
多个输出器件：CFP输出 275
带有增益的输出级 277
准互补输出 279
基于三级电路的输出配置 281
三级射极跟随器（EF）输出 284
四级输出 287
串联输出级 288
选择一个输出级 290
输出级结论 290
参考文献 290
第10章 输出级失真 293
输出级失真及其机制 294
大信号失真（失真3a） 294
负载不变的概念 297
LSN（大信号非线性）机制 297
带有双输出器件的LSN（大信号非线性） 298
带有更好输出器件的LSN（大信号非线性） 299
带有前向反馈二极管的LSN（大信号非线性） 301
带有三输出级的LSN（大信号非线性） 302
低于4？的负载 302
更好的8？负载的性能 303
一个实用的负载不变设计 303
有关多输出器件的更多信息 305
负载不变：综述 308
交越失真（失真3b） 308
输出级静态 315
有关交越失真的一个试验 316
Vq作为重要的静态参数 319
开关失真（失真3c） 320
热失真 321
一个功率放大器集成电路中的热失真 323
闭环：一个完整放大器中的失真 323
参考文献 326
第11章 更多的失真机制 327
失真四：VAS（电压放大级）负载失真 327
失真五：电源去耦合失真 330
失真六：感应失真 333
失真七：NFB（负反馈）起始点失真 335
失真八：电容器失真 337
失真九：磁性失真 341
失真十：输入电流失真 343
失真十一：提前过载保护 343
设计实例：一个50W的B类放大器 343
参考文献 349
第12章 进行仔细研究的放大器：设计实例 351
放大器设计实例 351
放大器一：发射级跟随器电压放大级（EF-VAS），CFP输出级，米勒（Miller）补偿 352
放大器二：简单的电压放大级（VAS）， CFP输出级，米勒（Miller）补偿 358
放大器三：发射级跟随器电压放大级（EF-VAS），CFP输出级，相容补偿 361
放大器四：发射级跟随器放大级（EF-VAS），CFP输出级，米勒（Miller）补偿 365
放大器五：发射级跟随器电压放大级（EF-VAS），CFP输出级，相容补偿 367
结论 369
参考文献 369
第13章 补偿与稳定性 371
补偿与稳定性 372
主极点补偿 373
最大负反馈 374
主极点米勒补偿 375
高增益的主极点米勒补偿 377
主极点并联补偿 378
输出相容补偿 379
输出相容问题 379
输入相容补偿 380
稳定的输出相容补偿：历史 381
稳定的输出相容补偿：实现 382
带有输出相容补偿的试验 386
超低失真性能比较 386
双极补偿 386
影响双极环路增益响应的因子 390
双极补偿对闭环增益的影响 391
消除双极中频环路增益峰值 393
双极补偿与电源抑制比（PSRR） 394
双极补偿：综述 394
将双极补偿与输出相容补偿结合在一起 394
其他形式的补偿 395
稳定性与电压放大级（VAS）的集电极到地电容 395
嵌套的反馈环路 397
嵌套的差分反馈环路 398
参考文献 399
第14章 输出网络与负载效应 403
输出网络 404
放大器输出阻抗 404
将放大器输出阻抗最小化 406
茹贝尔（Zobel）网络 406
输出电感器 407
设计输出电感器：单层线圈 413
设计输出电感器：多层线圈 416
放大器输出电感器中的串扰 417
线圈串扰结论 422
线圈布局问题 422
电缆阻抗效应 422
电抗负载与扬声器模拟 423
电抗负载 423
模拟实际的扬声器负载 423
扬声器负载与输出级 427
单路扬声器负载 427
双路扬声器负载 431
提高扬声器电流 433
放大器稳定性 435
高频（HF）不稳定性 435
低频（LF）不稳定性 436
参考文献 436
第15章 速度与转换速率 437
音频放大器中的速度与电压转换速率 437
放大器电压转换速率限制的基本原理 439
电压转换速率测量技术 440
提高电压转换速率 441
模拟电压转换速率限制 441
实际中的电压转换速率限制 444
一些其他的复杂问题 445
有关非对称式的电压转换速率 446
其他改进与其他配置 446
参考文献 447
第16章 放大器中的功率损耗 449
输出级状态 450
数学方法 450
模拟损耗 451
功分图 451
B类：CFP与EF（射频跟随器）功分 452
AB类功分 453
A类功分 453
XD类功分：连续电流型与推拉型 455
G类功分 456
带有电抗负载的B类EF（射频跟随器） 458
电抗负载的结论 461
音乐的峰值-平均值之比 462
概率密度函数（PDF） 463
累积分布函数（CDF） 464
测量PDF 465
推导实际的功率损耗 468
B类CFP的实际功率损耗 469
AB类CFP的实际功率损耗 470
A类推拉式放大器的实际功率损耗 471
G类的实际功率损耗 472
带有电抗负载的实际功率损耗 473
损耗综述 473
一个功率放大器的设计步骤 474
设计步骤的结果 476
参考文献 476
第17章 A类功率放大器 479
A类功率放大器介绍 480
A类功率放大器配置与效率 480
A类功率放大器的输出级 483
静态电流控制系统 486
一种新型的静态电流控制器 488
一种A类功率放大器设计 489
三模放大器 490
负载阻抗与工作模式 492
效率 493
三模偏置 498
A类/AB类模式 500
B类模式 501
模式切换系统 501
散热设计 502
一个完整的三模放大器电路 503
电源 504
性能 505
进一步的设计可能性 507
参考文献 507
第18章 XD类功率放大器：交越置换 509
交越置换原理 511
交越置换的实现 513
交越置换的电路技术 515
一个完整的交越置换功率放大器电路 517
性能测量 518
负载变化的影响 521
交越置换的效率 522
推拉式置换控制的其他方法 523
综述：优点与缺点 523
参考文献 524
第19章 G类功率放大器 525
G类功率放大器的原理 526
串联型G类功率放大器介绍 526
G类功率放大器的效率 528
实用性 531
偏置要求 531
串联型G类功率放大器的线性问题 532
静态线性 534
实用的G类功率放大器设计 536
控制小信号失真 538
性能 539
推导出一种新型的放大器：A＋C类 543
带有双极补偿的G类功率放大器 545
带有输出相容补偿的G类功率放大器 546
G类功率放大器模式的表示 546
G类功率放大器的更多变化 548
参考文献 548
第20章 D类功率放大器 549
一点历史知识 550
基本原理 551
D类功率放大器技术 553
输出滤波器 554
D类功率放大器中的负反馈 555
保护 555
效率 556
其他调制系统 557
D类功率放大器实例 557
进一步的发展前景 558
参考文献 559
第21章 FET（场效应晶体管）输出级 561
功率场效应晶体管的特性 561
FET（功率场效应晶体管）与BJT（半导体三极管）的输出级对比 562
FET（功率场效应晶体管）的优点 562
FET（功率场效应晶体管）的缺点 562
IGBT（绝缘栅双极晶体管） 563
功率FET（功率场效应晶体管）的输出级 563
功率FET（功率场效应晶体管）与双极型晶体管：线性度的比较 567
A类电路级中的FET（功率场效应晶体管） 567
参考文献 570
第22章 热补偿与热力学 571
为什么静态很重要 572
热补偿的精度要求 573
基本型热补偿 576
评估偏置误差 577
热模拟 577
发射级跟随器（EF）输出级的模块化 578
CFP输出级的模块化 586
整体绝对误差判据 587
改进的热补偿：射极跟随器（EF）级 588
CFP输出级的改进补偿 591
更好的传感器位置 592
结点温度估算器 594
带有动态特性的结点温度估算器 595
模拟的结论 598
带有积分温度传感器的功率晶体管 598
可变温度系数偏置发生器 599
创建一个更高的温度系数 600
环境温度变化 602
创建一个更低的温度系数 603
电流补偿 603
输出级的厄利效应（Early Effect） 605
热力学试验 607
交越失真随时间的变化：一些结果 607
更多的测量：传统测量与Thermal Trak测量 610
参考文献 614
第23章 直流伺服系统的设计 615
直流偏移调整 616
通过伺服系统环路进行直流偏置控制 617
直流伺服系统的优点 617
基本伺服系统配置 618
噪声、补偿值与滚降 619
同相积分器电路 620
2C积分器电路 620
1C积分器电路 621
积分器电路的选择 622
运算放大器的选择 624
伺服系统的工作范围 624
低频（LF）滚降点的设计 625
伺服系统过载 625
伺服系统测试 625
性能问题 626
多极伺服系统 626
第24章 放大器与扬声器保护 627
放大器保护的分类 628
半导体故障模式 629
过载保护 630
通过保险丝进行的过载保护 630
电子过载保护 631
画出过载保护轨迹 632
简单的电流限幅 633
单斜率VI限幅 636
双斜率VI限幅 637
与时间有关的VI限幅 638
替代式VI限幅器的实现 639
VI限幅与温度效应 640
模拟过载保护系统 641
测试过载保护 642
扬声器短路检测 642
箝位二极管 643
直流偏置保护 643
通过保险丝进行的直流偏置保护 644
继电器直流偏置保护与静音控制 645
用于直流保护的滤波 646
单个RC滤波器 646
双RC滤波器 648
二阶有源滤波器 648
双向直流检测 649
输出继电器选择 653
由输出继电器引起的失真 654
输出短路器直流保护 657
通过电源关闭进行的保护 657
测试直流偏置保护 658
热保护 658
输出瞬态抑制 662
削波检测 666
通过电源传感方式进行削波检测 667
通过输入-输出比较方式进行削波检测 668
放大器保护专利 668
为辅助电路供电 668
参考文献 669
第25章 电路布局、接地与冷却 671
音频放大器PCB设计 672
串扰 672
电源引入的失真 673
输出器件的安装 673
单面与双面PCB 674
PCB布线电阻以及如何减小这一电阻 674
电缆电阻 677
电源PCB布局 678
功率放大器PCB布局详细信息 678
音频PCB布局序列 680
放大器接地 681
接地环路：接地环路如何工作以及如何处理接地环路 682
通过电源接地电流引入的哼声 683
通过变压器杂散磁场引入的哼声 684
通过变压器杂散电容引入的哼声 684
设备内的接地电流 685
对称的电源 686
Ⅰ类与Ⅱ类 687
警告 688
冷却 688
对流冷却 689
风扇冷却 692
热导管 695
机械布局与设计考虑 696
线路配置图 696
半导体的安装 696
参考文献 699
第26章 电源与PSRR（电源抑制比） 701
电源技术 702
简单的非稳压电源 702
线性稳压电源 702
开关式电源 703
稳压电源的一种非正规的替代方式 704
电源的设计考虑 706
电源连接器 707
电源变压器 707
变压器与哼声 712
外部电源 713
冲击电流 714
保险丝熔化 717
整流 718
来自于桥式整流器的射频辐射 718
继电器电源 718
放大器中的电源抑制 719
电源抑制的设计原则 721
正电源抑制 721
负电源抑制 724
参考文献 732
第27章 功率放大器输入系统 733
外部信号电平 734
内部信号电平 735
不对称输入 736
对称互联 738
对称连接器 739
对称输入：电子输入与变压器输入 739
对称输入及其共模抑制比 740
基本对称输入 741
实用的共模抑制 742
实用的对称输入 745
不对称输入与对称输入的组合 747
可变增益的对称输入 748
测量放大器 749
变压器对称输入 752
输入过压保护 753
噪声与输入系统 754
低噪声对称输入 757
运算放大器的选择 760
采用一个内部对称功率放大器接口 761
参考文献 762
第28章 输入处理与辅助系统 763
去除接地开关 763
反相设施 764
增益控制 764
超低音滤波：高通 764
超声滤波：低通 766
组合滤波器 767
电子交叉 768
数字信号处理 768
信号出现指示 768
输出电平指示 769
信号激活 770
12V触发激活 773
红外遥控 774
其他放大器设施 775
参考文献 775
第29章 测试与安全 777
模拟放大器 777
制作放大器原型机 778
测试与故障查找 778
第一次加电 780
用于测试的电源 781
使用设备时的安全 781
警告 782
安全法规 782
电气安全 783
由电源插头引起的电击 785
接触电流 785
机箱开口 786
设备温度与安全 786
触摸热的零部件 788
操作说明书 788
第30章 固态功率放大器的简要历史 789
第一个开始：1953年 789
变压器耦合的晶体管功率放大器：20世纪60年代 790
Lin6W放大器：1956年 794
Tobey＆Dinsdale放大器：1961年 795
Bailey 30W放大器：1968年 797
Hardcastle＆Lane 15W放大器：1969年 798
电压放大级（VAS）改进的历史 799
其他技术特性的历史 799
晶体管与FET（场效应晶体管） 800
放大器技术的死胡同1：超声偏置 800
放大器技术的死胡同2：可调整偏置放大器 800
参考文献 801
信号传送公司（The Signal Transfer Company） 803
说明 805