模擬音頻功率放大器設(shè)計(jì) 面向工程應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)大量詳實(shí)具體的電路實(shí)驗(yàn)，通俗易懂地介紹音頻功率放大器的設(shè)計(jì)理念與制作細(xì)節(jié)，并以大量的電路資料向讀者展現(xiàn)功率放大電路“從小到大，由簡(jiǎn)到繁”的演化過(guò)程，充滿了關(guān)于音頻功放設(shè)計(jì)的哲理與睿思。
本書(shū)主要內(nèi)容包括晶體管工作原理，共發(fā)射極放大器的性能與設(shè)計(jì)，共集電極（射極跟隨器）放大器的性能與應(yīng)用電路，小功率音頻放大器的設(shè)計(jì)與制作，單管輸入級(jí)功率放大器的設(shè)計(jì)與制作，差動(dòng)放大器工作原理、設(shè)計(jì)及在集成運(yùn)放中的應(yīng)用，差動(dòng)輸入級(jí)功率放大器的設(shè)計(jì)與制作，小信號(hào)放大級(jí)深入研究，功率放大器實(shí)例分析和A類功率放大器的設(shè)計(jì)與制作。
為便于讀者學(xué)習(xí)，本書(shū)在重要知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)圖文旁邊附有視頻，用手機(jī)掃描即可瀏覽相關(guān)的視頻。無(wú)論是學(xué)習(xí)功放電路知識(shí)的愛(ài)好者，還是設(shè)計(jì)音頻功放的從業(yè)人員，能在本書(shū)中找到相關(guān)設(shè)計(jì)原則和實(shí)踐數(shù)據(jù)。本書(shū)適用對(duì)象是電子行業(yè)工程技術(shù)人員以及相關(guān)專業(yè)高等院校師生，還有廣大的電子技術(shù)愛(ài)好者。
本書(shū)立足于分立元件組成的功放設(shè)計(jì)與制作，約272分鐘的視頻講解，有利于電子愛(ài)好者學(xué)習(xí)。
從零起步學(xué)習(xí)音頻放大器電路原理，從基礎(chǔ)電路拓展到實(shí)用電路，有實(shí)測(cè)、分析和制作，重點(diǎn)知識(shí)視頻講解
小功率音頻放大電路
單管輸入極放大電路
差動(dòng)放大器
差動(dòng)輸入級(jí)功率放大器
A類功率放大器設(shè)計(jì)
葛中海
河南信陽(yáng)人，中山市技師學(xué)院高 級(jí)講師。1994年畢業(yè)于東北重型機(jī)械學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)，是年分配到鄭州白鴿（集團(tuán)）有限公司。1995年秋，因朋友引薦來(lái)到廣東省這片民營(yíng)企業(yè)的“熱土”，先后在中山愛(ài)多、廣東金正和步步高電子公司從事VCD、DVD設(shè)計(jì)研發(fā)工作，對(duì)音視頻編解碼、音響技術(shù)、開(kāi)關(guān)電源有深入的研究。 2004年秋，因身體原因回中山市技師學(xué)院任教，先后在《無(wú)線電》《家電維修》《電子產(chǎn)品世界》等雜志發(fā)表40多篇專業(yè)論文。榮獲第六屆、第七屆廣東省職業(yè)技能和技工教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)；2010年電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽，榮獲廣東賽區(qū)優(yōu) 秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)；2017年廣東省CAD機(jī)械設(shè)計(jì)職業(yè)技能大賽，榮獲優(yōu) 秀指導(dǎo)教師稱號(hào)。出版《電工基礎(chǔ)》、Protel Dxp2004簡(jiǎn)明教程與考證指南》，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，《開(kāi)關(guān)電源實(shí)例電路測(cè)試分析與設(shè)計(jì)》和《音頻功率放大器設(shè)計(jì)》。
第 1章 概述 1
1.1 功率放大電路的預(yù)備知識(shí) 1
1.1.1 理想化的“黑盒子”電路 1
1.1.2 分立件功放的優(yōu)點(diǎn) 2
1.2 晶體管和FET的工作原理 3
1.2.1 晶體管或FET是怎么進(jìn)行
“放大”的？ 3
1.2.2 晶體管的工作原理 4
1.2.3 晶體管的各端子電流之間的關(guān)系 5
1.2.4 用數(shù)字萬(wàn)用表判斷晶體管的類型 6
1.2.5 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量晶體管的直流放大倍數(shù) 7
1.2.6 FET的工作原理 7
第 2章 共發(fā)射極放大器 9
2.1 觀察共發(fā)射極放大器的波形 9
2.1.1 5倍的電壓放大 9
2.1.2 基極與發(fā)射極電位及波形 11
2.1.3 集電極與發(fā)射極電位及波形 12
2.2 直流參數(shù)與電壓增益 14
2.2.1 直流參數(shù) 15
2.2.2 電壓增益 15
2.3 放大電路的設(shè)計(jì) 17
2.3.1 確定電源電壓 17
2.3.2 晶體管的選擇 17
2.3.3 確定發(fā)射極的靜態(tài)電流 19
2.3.4 發(fā)射極電阻的確定 20
2.3.5 集電極電阻的確定 21
2.3.6 晶體管的靜態(tài)損耗 21
2.3.7 基極偏置電路的設(shè)計(jì) 21
2.3.8 最大不失真輸出電壓 23
2.3.9 確定耦合電容Cin與Cout的容量 25
2.3.10 確定電源去耦電容C1與C2的容量 26
2.4 放大電路的交流性能 27
2.4.1 輸入阻抗Ri 27
2.4.2 輸出阻抗Ro 28
2.4.3 幅頻特性 30
2.4.4 頻率特性不擴(kuò)展的原因 32
2.4.5 提高電壓放大倍數(shù)的方法 33
2.4.6 噪聲電壓 34
2.4.7 總諧波失真 34
第3章 共集電極放大器 36
3.1 觀察射極跟隨器的波形 36
3.1.1 射極跟隨器的工作波形 36
3.1.2 較低的阻抗輸出 38
3.2 射極跟隨器的設(shè)計(jì) 39
3.2.1 確定電源電壓 39
3.2.2 晶體管的選擇 39
3.2.3 晶體管集電極損耗 40
3.2.4 發(fā)射極電阻Re的確定 40
3.2.5 基極偏置電路的確定 41
3.2.6 輸入輸出電容的確定 41
3.3 射極跟隨器的交流性能 41
3.3.1 輸入輸出阻抗 41
3.3.2 加重負(fù)載或增大輸入信號(hào)時(shí)的工作狀況 42
3.3.3 互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器 45
3.3.4 改進(jìn)后的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器 46
3.3.5 幅頻與相頻特性 48
3.3.6 噪聲及總諧波失真 49
第4章 小功率音頻放大器 51
4.1 “發(fā)熱”是功率放大器的重要問(wèn)題 51
4.1.1 功率放大器的基本架構(gòu) 51
4.1.2 功率管熱擊穿的機(jī)理 52
4.1.3 UBE倍增管與功率管熱耦合防止熱擊穿 54
4.2 小功率放大器的設(shè)計(jì) 55
4.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)格 55
4.2.2 電源電壓的確定 57
4.2.3 靜態(tài)電流的確定 57
4.2.4 集電極與發(fā)射極電阻的確定 58
4.2.5 基極偏置電阻的確定 58
4.2.6 UBE倍增電路 59
4.2.7 功率管的損耗 61
4.2.8 輸出電路周邊的元件 63
4.3 小功率放大器的性能 63
4.3.1 靜態(tài)電流調(diào)整 63
4.3.2 工作波形與電壓增益 63
4.3.3 2kΩ的輸入阻抗 65
4.3.4 最大不失真輸出電壓 67
4.3.5 用PNP管作為放大極 68
4.4 小功率音頻放大器設(shè)計(jì)實(shí)例 69
4.4.1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理 69
4.4.2 功率管TIP41與TIP42 70
第5章 單管輸入級(jí)功率放大器 73
5.1 單管輸入級(jí)小功率放大器 73
5.1.1 單管輸入功放的電路結(jié)構(gòu) 73
5.1.2 直流參數(shù) 74
5.1.3 提高的輸入阻抗 75
5.1.4 電壓放大倍數(shù) 75
5.1.5 負(fù)載揚(yáng)聲器（8Ω）的工作波形 76
5.1.6 恒流源取代R5提高輸出電壓振幅 77
5.1.7 負(fù)反饋對(duì)電路性能的改善 80
5.1.8 用NPN管作前置級(jí)的小功率放大器 82
5.2 復(fù)合管輸出級(jí)中功率放大器 83
5.2.1 復(fù)合管輸出級(jí)的電路結(jié)構(gòu) 83
5.2.2 靜態(tài)參數(shù) 85
5.2.3 自舉電路給激勵(lì)級(jí)供電的工作波形 86
5.2.4 恒流源給激勵(lì)級(jí)供電的工作波形 89
5.2.5 激勵(lì)級(jí)輸入端虛地 89
5.2.6 雙電源供電的OCL電路 91
5.2.7 茹貝爾電路 91
第6章 差動(dòng)放大器 93
6.1 差動(dòng)放大器的工作原理 93
6.1.1 溫度漂移 93
6.1.2 電路組成 94
6.1.3 對(duì)共模信號(hào)的抑制作用 95
6.1.4 對(duì)差模信號(hào)的放大作用 96
6.1.5 差動(dòng)放大器的電壓傳輸特性 97
6.2 差動(dòng)放大器的其他3種接法 100
6.2.1 雙端輸入—單端輸出 100
6.2.2 單端輸入—雙端輸出 101
6.2.3 單端輸入—單端輸出 102
6.2.4 差分對(duì)管參數(shù)對(duì)稱的重要性 103
6.3 觀察差動(dòng)放大器的波形 103
6.3.1 實(shí)驗(yàn)用差動(dòng)放大器電路結(jié)構(gòu) 103
6.3.2 差模放大的工作波形 105
6.3.3 共模放大的工作波形 108
6.3.4 共模電壓放大倍數(shù)與共模抑制比 110
6.3.5 發(fā)射極串接衰減電阻降低增益 111
6.3.6 輸入輸出阻抗 113
6.4 差動(dòng)放大器的設(shè)計(jì) 114
6.4.1 恒流源參數(shù)的確定 114
6.4.2 電源電壓的確定 115
6.4.3 恒流源電流的確定 115
6.4.4 集電極電阻的確定 116
6.5 差動(dòng)放大器在集成運(yùn)放中的應(yīng)用 116
第7章 差動(dòng)輸入級(jí)功率放大器 119
7.1 功放歷史、電路結(jié)構(gòu)與工作方式 119
7.1.1 功放的簡(jiǎn)要?dú)v史 119
7.1.2 三級(jí)功放的電路結(jié)構(gòu) 120
7.1.3 功放的工作方式 121
7.2 差動(dòng)功放的基本原理 122
7.2.1 差動(dòng)功放是如何工作的？ 122
7.2.2 功放的增益帶寬積 124
7.2.3 功放的主極點(diǎn)頻率 125
7.2.4 功放中的負(fù)反饋 125
7.3 差動(dòng)輸入級(jí)功率放大器 126
7.3.1 差動(dòng)功放的電路結(jié)構(gòu) 126
7.3.2 靜態(tài)參數(shù)計(jì)算（電源電壓為±15.5V） 129
7.3.3 動(dòng)態(tài)參數(shù)估算 130
7.3.4 工作波形 132
7.3.5 用NPN管作輸入級(jí)的功放 135
7.4 輸出級(jí)的結(jié)構(gòu)類型 136
7.4.1 射極跟隨器類型 136
7.4.2 倒置達(dá)林頓類型 137
7.4.3 準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí) 138
7.4.4 三重結(jié)構(gòu)輸出級(jí) 138
7.4.5 大信號(hào)失真的機(jī)理 139
7.4.6 功率輸出管并聯(lián)能減小失真 140
7.4.7 功率管并聯(lián)輸出的功放電路 140
第8章 深入研究小信號(hào)放大級(jí) 145
8.1 差動(dòng)輸入級(jí) 145
8.1.1 輸入級(jí)產(chǎn)生的失真 145
8.1.2 單獨(dú)測(cè)量輸入級(jí)的失真 147
8.1.3 直流平衡能減小總諧波失真 149
8.1.4 鏡像電流源負(fù)載能迫使差分對(duì)管電流精確平衡 151
8.1.5 輸入級(jí)的恒定跨導(dǎo)變換 152
8.1.6 直流失調(diào)電壓 153
8.2 電壓放大級(jí) 156
8.2.1 電壓放大級(jí)的失真 156
8.2.2 改善電壓放大級(jí)的線性：有源負(fù)載技術(shù) 157
8.2.3 電壓放大級(jí)的強(qiáng)化 158
8.2.4 50W（B類）Hi-Fi功放 159
8.2.5 “小鋼炮”—平衡式電壓放大級(jí)功放電路實(shí)例 162
8.3 轉(zhuǎn)換速率 164
8.3.1 放大器速率限制的基礎(chǔ)知識(shí) 164
8.3.2 轉(zhuǎn)換速率的提高 165
8.3.3 晶體管極間電容穿透效應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換速率
的影響 166
8.3.4 現(xiàn)實(shí)中的速率限制 166
8.3.5 其他影響速率的因素 167
8.3.6 具有電流補(bǔ)償功能的UBE倍增電路 168
8.3.7 改進(jìn)轉(zhuǎn)換速率的50W（AB類）Hi-Fi功放設(shè)計(jì)實(shí)例 168
第9章 功率放大器設(shè)計(jì)實(shí)例分析 179
9.1 全互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器 179
9.1.1 互補(bǔ)對(duì)稱差分輸入級(jí) 179
9.1.2 電壓放大級(jí) 183
9.1.3 功率輸出級(jí) 183
9.1.4 輸出電感的作用 184
9.1.5 大功率2SC2500和2SA1943對(duì)管 184
9.2 功率放大電路的安全運(yùn)行 187
9.2.1 功率管的二次擊穿 187
9.2.2 功率管的安全工作區(qū) 187
9.2.3 功率管的散熱問(wèn)題 188
9.3 用LM3886制作雙聲道功放 190
9.3.1 LM3886簡(jiǎn)介 190
9.3.2 電路結(jié)構(gòu)及工作原理 192
第 10章 A類功率放大器設(shè)計(jì) 201
10.1 準(zhǔn)A類功率放大器 201
10.1.1 A類功放輸出級(jí)工作分析 201
10.1.2 準(zhǔn)A類功放輸入級(jí)的工作狀況 203
10.1.3 準(zhǔn)A類功放激勵(lì)級(jí)的靜態(tài)電流 205
10.1.4 輸出級(jí)的電流分配 205
10.1.5 功率輸出級(jí)的電流波形 205
10.1.6 電源電路及指示 208
10.1.7 場(chǎng)效應(yīng)管2SK246、晶體管2SC2240和2SA970 209
10.2 集成運(yùn)放+分立元件甲類功放 212
10.2.1 概述 212
10.2.2 元器件資料 215
10.3 A類功放 221
10.3.1 輸入級(jí)的工作狀況 221
10.3.2 電源電路 223
10.3.3 元器件資料 224
10.3.4 輸入級(jí)的級(jí)聯(lián)接法并沒(méi)有多大好處 228
10.4 音響發(fā)燒友經(jīng)驗(yàn)問(wèn)答 230
結(jié)束語(yǔ) 233
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