音频功率放大器设计手册
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出版社:人民邮电出版社
出版日期:2009-10
ISBN:9787115213853
作者:Douglas Self
页数:473页
章节摘录
我假定失真是不好的，应减至最小程度。这是我的观点和立场。而另一种观点认为，某些失真不是有害的，甚至认为能使声音更动听。坦率地讲，我不赞同“失真有益”论。我觉得，放大器的目标是尽可能原汁原味地传送音频信号。如果某些失真确能改善声音效果，从逻辑上讲，当然就可以制造外置的音频信号处理器来添加这些失真。比起使用昂贵稀有的直热电子管，这种添加失真的方法不仅成本花费少，而且还可以随时开启和关闭，更富于使用乐趣。随着科技的发展，当今的音频重放设备比如调音台、多轨录音机、CD唱片等都达到了很低的失真水平，使我们以此为荣。如果在声音重播的最后环节放弃这些有利因素，我觉得是十分令人费解的。 我希望本书能给每一位对功放设计感兴趣者提供信息和帮助。英国传统上盛产小型音响制造公司，他们的技术资源和生产资源可能与热衷音响的业余爱好者没有很大差别。我也希望书中内容能为这些公司和业余爱好者带来帮助。 我已尽量将技术问题处理得更加完善，努力做到以低成本获得优秀的性能指标。 音响领域经常出现许多似是而非的意见和观点，令人一时难辨真伪。事实上这些东西都没有经过测试验证，最终弄清楚后，往往证实它们是假的。正因为如此，我要求自己尽可能还原事实，复述已亲自检验过的情况。在书中，有好几处内容体现了我这一写作理念。比如，输出级使用场效应管（FET）与使用三极管（BJT）比较，大功率场效应管线性差、应用成本高，因此造成了场效应输出级的使用率低于三极管输出级的情况，这也是势所必然的结果。在弄清真相后，我没有再对场效应管作更深入的研究。类似地，我设计的大部分功放功率都在300W以下，所以书中就欠缺了特大功率功放（比如专业功放）的有关设计内容。我始终认为，与其取巧地增加篇幅，还不如不写，因为我要对读者负责。
前言
这本《音频功率放大器设计手册》（英文版）已出版到第四版，很高兴有这么多人购买它。书中现增添了不少新内容，主要是加入了新的两章。一章是关于控制输出偏移电压的直流伺服电路设计，另一章介绍的是当前在市场上迅速成长、不容忽视的D类放大器的知识。 书中也增加了直流保护电路的详细设计以及安全规则等内容。输出为直流耦合的功放配上直流保护电路，这样才算完备。否则功放一旦出现故障，就不只是它自身损坏的问题，往往会烧毁你所接的那些昂贵扬声器。如果你为企业生产设计功放，那么更要深入了解掌握安全方面的知识。充分考虑安全规则要求，将给设计生产带来很大帮助。 谢谢购买这本手册的你，也谢谢支持我写作和修订这本手册的每一个人。
书籍目录
1 功放简介与概要 1.1 功放的重要性 1.1.1 阅读本书应具备的基本知识 1.1.2 本书内容核心和指向 1.2 功放设计研究的新发现 1.3 音响领域的误信误传 1.4 音响科学与主观主义 1.4.1 音响主观者的立场 1.4.2 音响主观主义形成的简短历史 1.4.3 试听的局限性 1.4.4 音响主观者的原则与信条 1.4.5 声音从录制到重放所经环节 1.4.6 音响主观评价带来的负面影响 1.4.7 音响主观主义盛行的原因 1.4.8 前景展望 1.4.9 技术上的谬误 1.5 功放的性能需求 1.5.1 安全性 1.5.2 可靠性 1.5.3 输出功率 1.5.4 频率响应 1.5.5 噪声 1.5.6 失真 1.5.7 阻尼系数 1.5.8 绝对相位 1.6 常用英文缩略语 参考文献 2 功放历史、电路结构与负反馈 2.1 功放的简要历史 2.2 功放的电路结构 2.3 三级结构 2.4 功放工作方式 2.4.1 A类 2.4.2 AB类 2.4.3 B类 2.4.4 C类 2.4.5 D类 2.4.6 E类 2.4.7 F类 2.4.8 G类 2.4.9 H类 2.4.10 S类 2.5 改进型B类放大器 2.5.1 误差修正放大器 2.5.2 无开关放大器 2.5.3 电流驱动输出放大器 2.5.4 “布洛姆”（Blomley）放大器 2.5.5 几何平均AB类 2.5.6 嵌套式差动反馈回路 2.6 直流耦合放大器与交流耦合放大器 2.6.1 交流耦合的优点 2.6.2 直流耦合的优点 2.7 功放的负反馈 2.7.1 与负反馈有关的常见错误观点 2.7.2 放大器的稳定性与负反馈 2.7.3 负反馈的最大化 2.7.4 加入负反馈前将线性最大化 参考文献 3 功放的基本原理 3.1 普通功放是如何工作的 3.2 传统功放线路的优点 3.3 功放的8种失真 3.3.1 第1种失真：输入级失真 3.3.2 第2种失真：电压放大级失真 3.3.3 第3种失真：输出级失真 3.3.4 第4种失真：电压放大级负载失真 3.3.5 第5种失真：电源退耦失真 3.3.6 第6种失真：感应失真 3.3.7 第7种失真：负反馈选取点失真 3.3.8 第8种失真：电容失真 3.3.9 未列入的失真 3.4 标准放大器（standard amplifier）的失真性能 3.5 功放的开环线性及其测量 3.6 开环增益的直接测量 3.7 样板放大器（model amplifier）的使用 3.8 无缺陷放大器（Blameless amplifier）概念 参考文献 4 小信号放大级 4.1 输入级的作用 4.2 输入级产生的失真 4.3 输入级使用三极管与场效应管的比较 4.3.1 场效应管输入级的优点 4.3.2 场效应管输入级的缺点 4.4 单管输入级与差分输入级的比较 4.5 单独测量输入级失真 4.6 输入级的直流平衡 4.7 使用镜像电流源负载的好处 4.8 输入级线性的改善 4.9 增强输入级线性的更多方法 4.10 输入级的级联接法 4.11 输入级噪声及其降低方法 4.12 失调与匹配：关乎直流精度问题 4.13 输入级与转换速率 4.14 电压放大级 4.15 单独测量电压放大级失真 4.16 电压放大级的仿真 4.17 电压放大级的失真 4.18 改善电压放大级的线性：有源负载技术 4.19 电压放大级的强化 4.20 电压驱动的重要性 4.21 平衡式电压放大级 4.22 电压放大级与开环带宽的控制 4.23 控制放大器开环带宽的配套措施 4.24 小结 参考文献 5 输出级一 6 输出级二 7 高频补偿、转换速率与稳定性 8 电源与电源抑制能力 9 A类功放 10 G类功放 11 D类功放 12 场效应管输出级 13 热补偿与散热设计 14 直流伺服电路设计 15 功放与扬声器保护 16 接地与实装技术 17 测试与安全
作者简介
《音频功率放大器设计手册》深入浅出地讲解了音频功率放大器的设计理念和制作细节，并以大量的电路资料向读者展现功率放大器的技术发展水平。该书至今已经历多次修订，这次修订添加了D类放大器和用于控制输出偏移的直流伺服系统等内容。这些新增内容在近年的音频功放设计中已被广泛应用。
《音频功率放大器设计手册(第4版)》充满了关于音频功放设计的真知灼见，同时也给出不少完整的设计思路和图表。无论是学习功放电路知识的爱好者，还是设计音频功放的从业人员，都能在《音频功率放大器设计手册(第4版)》中找到相关设计原则和实践数据。
作者背景
DougIasseIf是功率放大器设计方面的权威学者，他在功放设计领域的研究是严谨和精深的，他有多年从业经验，在《电子世界》（ElectronicsWorId）和“无线电世界》杂志上发表过许多文章。Douglasself希望制作完美的无失真功率放大器。为此，他寻找失真的来源、检测手段，以及减少失真的设计思路。他的设计理念是，基于电路原理和实验数据，综合实践经验。他希望借此书能使音频功放设计不再显得那么神秘。
图书封面
发布书评
精彩书评 (总计2条)
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《音频功率放大器设计手册》中译本第一版勘误表 薛国雄 2009年11月15日 序号 位置 更正及注释说明 1 P2倒数第10行 “典型放大器”改为“样板放大器” 2 P8第11行 把“用心灵学给音响作打比方”的“作”字删除 3 P11第2段第4行 “1150dBu”改为“-150dBu” 4 P17图1.3 ——译注：原图如此，但按照原理分析，怀疑漏画了一个接在R1之前的缓冲器 5 P18第2段第5行 “前面”改为“前者” 6 P18第3段第2行和第3行 共有两个“不确实性”，均改为“不确定性” 7 P26中间的公式 “Routa”改为“Rout” 8 P26公式下方的第2行 “可以得到180的阻尼系数”的“180”改为“160” 9 P28第2行 “听觉察”改为“所觉察” 10 P32图2.1文字说明 “输入级各一个”改为“输出级各一个” 11 P36第3段第5行 “并且在变为AB类的那一时刻”的“AB”改为“B” 12 P38图2.3 TR1下方的“R2 200”改为“R1 200” 13 P44倒数第4行 “延时时间通常设为小于1秒”改为“所需的延时时间通常短于1秒” 14 P45第5行 “对小信号电路来说是”改为“像小信号电路中的电容失真一样，是” 15 P45第5行 “第2章”改为“第6章” 16 P45第10行 “比小信号时还大”改为“比小信号电路时还大” 17 P45图2.6文字说明 “（因电容两端信号电压减小），并且”改为“（像小信号电路中的情况一样），但是” 18 P45图2.6 ——说明：原图被错误置换。正确的图形见后面的附件1 19 P50倒数第2段第1行 “很多人对开环带宽与转换速度”的“速度”改为“速率” 20 P53第5行 “对应于的实际工作电流”改为“对应于实际的工作电流” 21 P53第2段第7行 把“通过选择这它们不同的值”的“这”字删除 22 P54第2段第2行 “实际了使用”改为“实际使用了” 23 P59倒数第1行 把“实践中带来的更多麻烦”的“的”字删除 24 P65倒数第2行 “默守成规”的“默”字改为“墨” 25 P66第15行 “极点分离”的“分离”改为“分割” 26 P70图3.2 图中“电压放大级的非线性失真”的“失真”改为“负载” 27 P71第2行 “其失真率约为0.0005%,但不是本底噪声”改为“但不是本底噪声（本底噪声相当于约0.0005%的失真率水平）” 28 P72图3.4 “RF1 22k”改标为“RF1”，与运放+输入端相接但未有标注的电阻标上“22k”，“NFB”改为“负反馈” 29 P74第2段第3行 “情况进行研究”改为“情况下进行研究” 30 P74图3.6文字说明 “典型放大器”改为“样板放大器” 31 P75第1行 “带电流限制”改为“电流输出能力有限” 32 P77第3段第1行 “典型放大器”改为“样板放大器” 33 P79倒数第1行 把“选用在三极管与场效应管中”的“选用”删去 34 P80倒数第9行 “三极管的2mV至3mV，明显要低得多”改为 “三极管的Vbe失配，则明显要低得多，约为2mV至3mV” 35 P81倒数第4行 “250oC”改为“25oC” 36 P83第6行 “测量时输入电平为-45dBu。”改为“对于输入电平为-45dBu的情况，” 37 P84图4.6 图下方的“相当于-40dBu输入的分值”改为“以-40dBu输入为参考的dB值” 38 P84倒数第4行 “集成极电流大致相等”的“成”字改为“电”字 39 P88图4.10 图下方的“（b）交叉器管输入级”的“器”字改为“四”字 40 P89倒数第1行 “从驱动电容”的“从”字改为“去”字 41 P90倒数第2行 “如图6.12”改为“如图4.12” 42 P91倒数第2段第3行 “那么R9就要取110Ω”的“要”改为“可以” 43 P91倒数第2段第5行 “R1”改为“R1+Rboot” ——译注：原文误为R1 44 P92图4.12 图中的标注“R6 2.2K”改为“R8 2.2K”，标注“R8 68”改为“R6 68” 45 P102第2段第2行 把“相关的噪声性能”的“噪声”删去 46 P105第2段第5行 “线性更好”改为“线性更好的意味” 47 P116图5.2 图下方的“Fund”改为“基波”，“各次基波”改为“各次谐波” 48 P117倒数第2段第1行 “如图5.6至图5.17所示”的“图5.6”改为“图5.7” ——译注：原文误为“图5.6” 49 P118倒数第1行 “第11章”改为“第12章” ——译注：原文误为“第11章” 50 P118图5.4 图中，三个“Rlond”均改为“Rload”，“RE1”和“RE2”各三个均加上阻值标注“0.22”。图a上方的“RE”改为“R1 100”，下方的“RE”改为“R2 100”。图b的“RE”改为“RD 220”，“CE”改为“Cs” 51 P118图5.5 图中，三个“Rlond”均改为“Rload”，六个“RE”均加上阻值标注“0.22”。图c加注“二极管为1N4001或同等管” 52 P110图5.6 图中，三个“Rlond”均改为“Rload”， 六个“RE”均加上阻值标注“0.22”。图a的两个阻值标注“80”均改为“68” 53 P120第7行 “加速电容C5”改为“加速电容Cs” 54 P120倒数第6行 “当负载电阻增加量远大于Re时”改为“由于Re的存在” 55 P120倒数第5行 “负载电阻的增大而明显下降”改为“负载的加重而明显下降” 56 P120倒数第3行 “增益-输出关系”改为“增益-输出电压关系” 57 P120倒数第2行 “注意Vbias的设置为零，得到了比较稳定的增益或对称单调变化的增益”改为“注意，无法通过Vbias的设置，来得到比较恒定的增益或呈对称单调变化的增益” 58 P121图5.7 图中右上角的“LOAD”改为“负载” 59 P122第2段倒数第1行 “第12章”改为“第13章” ——译注：原文误为“第12章” 60 P123表5.1 表下方的注释文字中，“第11章”改为“第12章”，“傅立叶分析”改为“傅里叶分析” ——译注：原文误为“第11章” -
身为一枚略知HIFI系统皮毛的音乐爱好者，再加上从小就有DIY的心思，又是资深理工科出身，使得这书与本枚的同步率还挺高的作为准工具书的意味，当小说一样流畅地看完整本，自然是不可能的。然而，妙就妙在：阅读的过程，有种大学期间逃课去读名作《The C Programming Language》的感觉：代码在眼前豁然开朗，思维在逻辑中流畅遨游。这简直是人间的至上体验之一了 当然，咀嚼和消化的过程也是有些累的，如同泡过一个热水澡后的困乏感一样，累并快乐着作者背景：是功率放大器设计方面的权威学者，他在功放设计领域的研究是严谨和精深的，他有多年从业经验，在《电子世界》（Electronics World）和无线电世界杂志上发表过许多文章。作者希望制作“完美的无失真功率放大器”，为此，他寻找失真的根源、检测手段，以及减少失真的设计思路。他的设计理念是：基于电路原理和实验数据，综合实践经验。他希望借此书能使音频功放设计不再显得那么神秘。内容简介：《音频功率放大器设计手册》深入浅出地讲解了音频功率放大器的设计理念和制作细节，并以大量的电路资料向读者展现功率放大器的技术发展水平。该书至今已经历多次修订，这次修订添加了D类放大器和用于控制输出偏移的直流伺服系统等内容。这些新增内容在近年的音频功放设计中已被广泛应用。本书充满了关于音频功放设计的真知灼见，同时也给出不少完整的设计思路和图表。无论是学习功放电路知识的爱好者，还是设计音频功放的从业人员，都能在本书中找到相关设计原则和实践数据。再摘一点原文共赏：1.4音响科学与主观主义音响工程正处于一个奇怪的状态，能够划分出“主观派”和“理性派”两个阵营，这在其他工程科学难以见到。……主观主义观点（与主观主义者相对立的不是“客观主义者”，可参考Ayn Rand的有关哲学观点）现仍明显地影响HIFI音响工业，并渗透到专业音响领域。……作为一名专业音响设计师，我经常接触到各方面的信息。HIFI音响业被主观主义者占据，已被其他电子工程行业的专业人员所嘲笑…………一位音响主观派人士曾对我说，人类的听觉机理是很复杂的，人耳对被测参数的反应，远远超过人们对性能参数的理解。我希望这只是极端的言论：我仅将其摆出来，这里不作讨论。从电子工程、心理声学以及我那不高的音乐创作等多个角度，我对音响进行了多方研究。到目前为止，我对音响主观派论调的唯一立场是怀疑。不管怎样，如果存在着对音质有影响的未知因素，那么我将积极深入进行探索。……敲字也是累并快乐着啊哈哈哈哈
精彩短评 (总计22条)
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不错，不过要有些基础的看，会更好！ -
douglas self 英国 -
理论的东西太多了，实列太少。。。D类功放篇幅太少。。。。 -
感觉作者像是在写论文一样，太深入了 -
虽然很多地方都看不懂，但感觉是本好书！还得慢慢消化！ -
英国老外的书,深度,务实,没有国内一些发烧友书籍那些神乎玄乎的主观意识,难怪英国的音响那么深入人心! -
很好的书，只是出版社排版不太负责，糟蹋了翻译人的心血。建议买这本书的人也下载一下勘误表，然后就完美了。希望能有更多这样的书引进国内。 -
我买来的这本书，封面同里面内容的装订是倒过来的 -
好的流行资料 -
电子爱好者，功放维修，设计好帮手 -
深入研究的书籍，最喜欢 -
这本书翻译的绝对渣 -
好书，就是中文翻译的。。。你们懂得 -
真好，很适合我 -
回家后发现我爸又在折腾新东西，还有这本书。花了两天看了一遍之后，好书，不像之前看都书要么太理论要么纯粹是电路例集。心里又长草了，可我现在都居住条件好像连工作台和最简单都必要设备都放不下了T_T -
好书，翻译错误太多，还是读原版算了。 -
看着内容讲的还是不错的，然而我还是并不能设计放大器…… -
业余兴趣，专业资料。慢慢精进。 -
内容还不错，就是装订太差了，刚拿到就翻了几下目录的前几页与书体就脱离了 -
这本书虽然有很多翻译不正确或排版不正确的地方，但内容非常不错，是一本对音频功率放大器设计工程师参考的好书！ -
本书的原著作者有很强的实战经验和理论知识，国内就缺乏这样的书籍。
可以看得出原著作者很客观地追求功放的低失真和低噪声。但我的一些疑问还不能完全从这本书上找出答案，也可能是我还没有来得及把这边书仔细看一遍的原因。不过这本书解析了很多经典功放架构的一些关键点，是很值得一看的。
另外，大致看了下，如前面朋友说过的，本书中有很多错误，阅读的朋友要小心，搞技术的，是失之毫厘谬以千里！当然英文原版是没有这么多错误的。
也有说这本书贵的朋友，一本好书不贵怎么能体现它的价值呢？ -
没看完，积灰了 =。=b