《電子管放大器(第3版)》是2013年5月人民郵電出版社出版的圖書，作者是[英]Morgan Jones。
基本介紹
- 中文名：電子管放大器(第3版)
- 作者：[英]Morgan Jones
- 出版時間：2013年5月
- 出版社：人民郵電出版社
- 頁數：547 頁
- ISBN：9787115307156
- 定價：120 元
- 開本：小16開
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從基本電子電路的工作原理入手，由淺入深地介紹電子管放大器電路的特點和設計方法，並且給出了電子管的代碼、元件值的規範標註、電阻色環表示法、各種唱片的均衡特性要求及電子管有源濾波器設計等輔助資料。
本書初版於1995年，經多次改版重印，目前發行到第3版，在海外被譽為逾30年來最佳的電子管放大器設計製作專著，在亞馬遜網站上獲得讀者高達4.5星的好評。在全球最有影響力的音響DIY論壇(DIYAudio)上，此書被列為電子管放大器書籍的首選。在歐美，本書是音響製作者幾乎人手一冊的技術寶典，是音響愛好者學習電子管音頻放大器設計的必備之書。
圖書目錄
第 1章 電路分析基礎 1
1.1 數學符號 1
1.2 電子及相關規定 2
1.2.1 電池與燈泡 4
1.2.2 歐姆定律 4
1.2.3 功率 5
1.2.4 基爾霍夫定律 6
1.2.5 電阻的串聯與並聯 7
1.3 分壓器 10
1.3.1 等效電路 11
1.3.2 戴維南等效電路 11
1.3.3 諾頓等效電路 14
1.3.4 單位與倍乘係數 15
1.3.5 分貝 16
1.4 交流 17
1.4.1 正弦波 17
1.4.2 變壓器 19
1.4.3 電容、電感與電抗 21
1.4.4 濾波器 23
1.4.5 時間常數 25
1.4.6 諧振 26
1.4.7 RMS與功率 27
1.4.8 方波 28
1.4.9 方波波形與瞬變 28
1.4.10 隨機噪聲 32
1.5 有源器件 34
電子流動與通常所稱的電流流動 34
1.6 矽二極體 34
電壓基準 35
1.7 雙極型電晶體 36
1.7.1 共發射極放大電路 37
1.7.2 輸入輸出電阻 39
1.7.3 射極跟隨器 40
1.7.4 雙管的達林頓接法 41
1.8 關於雙極型電晶體的結構 41
1.9 反饋 42
1.9.1 反饋公式 42
1.9.2 反饋公式套用的實際限制 43
1.9.3 反饋術語及輸入輸出阻抗 44
1.10 運算放大器 45
1.10.1 反相器及虛地加法器 45
1.10.2 同相放大器及電壓跟隨器 46
1.10.3 積分器 47
1.10.4 直流失調 48
參考文獻 48
擴展閱讀 48
第 2章 基本單元電路 50
2.1 三極體的共陰極放大電路 50
2.1.1 選擇工作點所受的限制 53
2.1.2 工作點及相關狀況 55
2.1.3 動態參數(交流參數) 57
2.1.4 陰極偏置 60
2.1.5 陰極偏置電阻沒有被旁路時對交流狀況的影響 61
2.1.6 陰極退耦電容 62
2.1.7 柵漏電阻值的選取 64
2.1.8 輸出耦合電容值的選取 66
2.1.9 密勒電容 67
2.1.10 減小前一級電路的輸出電阻 68
2.1.11 導柵(束射)三極體 68
2.2 四極管 70
2.3 束射四極管與五極管 71
2.3.1 五極管特性曲線的背後含義 72
2.3.2 小信號五極管EF86的運用 74
2.4 級聯接法 77
2.5 陰極跟隨器 82
2.6 源、吸收源及相關術語 86
2.7 共陰極放大電路用作恆流源 86
五極管用作恆流源 88
2.8 帶有源負載的陰極跟隨器 89
2.9 White式陰極跟隨器 91
2.9.1 自分相White式陰極跟隨器的電路分析 91
2.9.2 White式陰極跟隨器用作輸出級 93
2.10 μ式跟隨器 95
2.10.1 交流負載線的重要套用 98
2.10.2 μ式跟隨器上臂管子的選擇 98
2.10.3 μ式跟隨器的不足之處 99
2.11 SRPP(並聯調整推挽)放大電路 100
2.12 β式跟隨器 104
2.13 差分對 106
2.13.1 差分對電路的增益 107
2.13.2 差分對電路的輸出電阻 108
2.13.3 共模抑制比(CMRR) 109
2.13.4 電源抑制比(PSRR) 110
2.14 電晶體恆流源 111
2.14.1 電晶體恆流源用作電子管的有源負載 113
2.14.2 通過選擇電晶體來最佳化恆流源的rout 116
2.14.3 採用集成塊LM334Z的恆流源 117
參考文獻 117
擴展閱讀 118
第3章 失真 120
3.1 失真的涵義 120
3.1.1 非線性失真的測量 121
3.1.2 失真測量及其正確運用 122
3.1.3 測量的選擇 123
3.1.4 諧波失真測量的進化 123
3.1.5 諧波的權重 123
3.1.6 累加與變換 125
3.1.7 其他變換方式 126
3.1.8 噪聲與THD+N 126
3.1.9 頻譜分析儀 127
3.2 數位化方面的有關概念 127
3.2.1 取樣 127
3.2.2 量程變換 128
3.2.3 量化 129
3.2.4 數字的進制系統 129
3.2.5 精度 129
3.3 快速傅立葉變換(FFT) 130
3.3.1 周期性條件 130
3.3.2 加窗 131
3.3.3 作者是如何測量失真的 132
3.4 以低失真為目標的設計方法 132
3.5 交流工作點 133
3.6 直流工作點 135
3.6.1 處於接觸電勢時柵流帶來的失真 136
3.6.2 柵流和音量控制引致的失真 137
3.6.3 帶有柵流的工作方式(A2類) 138
3.7 通過控制電路參數來降低失真 140
3.8 通過相互抵消來降低失真 142
3.8.1 推挽工作的失真抵消 143
3.8.2 差分對的失真抵消 143
3.9 直流偏置 145
3.9.1 電阻式陰極偏置 145
3.9.2 柵極偏置(Rk=0) 146
3.9.3 充電電池式陰極偏置(rk=0) 147
3.9.4 二極體式陰極偏置(rk≈0) 148
3.9.5 恆流源式陰極偏置 151
3.10 電子管的選擇 151
3.10.1 哪些電子管的設計確實是以低失真為目標的 151
3.10.2 外殼噴碳 152
3.10.3 電子偏轉 153
3.10.4 通過測試尋找低失真電子管 153
3.10.5 測試電路 154
3.10.6 測試電平及頻率 155
3.10.7 測試結果 155
3.10.8 測試結果評述 156
3.10.9 習慣叫法 158
3.10.10 其他中μ值管 158
3.10.11 計權失真測量結果 159
3.10.12 測試結果綜述 160
3.11 級間耦合 160
3.11.1 回響中斷 160
3.11.2 變壓器耦合 162
3.11.3 電平轉移與DC耦合 163
3.11.4 用於驅動動圈耳機的DC耦合A類放大器 164
3.11.5 諾頓電平轉移器的使用 168
參考文獻 170
擴展閱讀 170
第4章 元器件 171
4.1 電阻 171
4.1.1 標準值 171
4.1.2 發熱 172
4.1.3 金屬膜電阻 173
4.1.4 繞線電阻 175
4.1.5 繞線電阻的老化 176
4.1.6 繞線電阻的電感與噪聲 176
4.2 電阻的選擇 178
4.2.1 誤差 178
4.2.2 溫度 179
4.2.3 額定電壓 179
4.2.4 額定功率 179
4.3 電容 179
4.3.1 平板電容器 179
4.3.2 增大極板面積和減小間隙 180
4.3.3 介質 180
4.4 不同種類的電容 181
4.4.1 金屬平板空氣電容(εr≈1) 182
4.4.2 箔式極板塑膠薄膜電容(2＜εr＜4) 183
4.4.3 金屬化塑膠薄膜電容 186
4.4.4 金屬化紙介電容(1.8＜εr＜6) 186
4.4.5 銀雲母電容(白雲母εr=7.0) 186
4.4.6 陶瓷電容 187
4.4.7 電解電容 187
4.4.8 鋁電解電容(εr≈8.5) 187
4.4.9 鉭電解電容(εr≈25) 190
4.5 電容的選擇 191
4.5.1 額定電壓 191
4.5.2 誤差 191
4.5.3 溫度 191
4.5.4 容量 191
4.5.5 漏電與損耗 191
4.5.6 話筒效應 192
4.5.7 旁路退耦 193
4.6 磁性元件 194
4.7 電感 194
4.7.1 空氣芯電感 195
4.7.2 有間隙的芯體 198
4.7.3 自身電容 198
4.8 變壓器 199
4.8.1 鐵損 199
4.8.2 DC磁化 203
4.8.3 銅損 203
4.8.4 靜電禁止 203
4.8.5 磁致伸縮 204
4.8.6 輸出變壓器的反饋安排與揚聲器配接 204
4.8.7 變壓器模型 206
4.8.8 輸入變壓器的負載 208
4.9 為何要使用變壓器 210
4.10 變壓器的選擇考慮 211
未明輸出變壓器的識別 212
4.11 音頻變壓器的損壞 216
4.11.1 吉他放大器與電弧放電 216
4.11.2 其他原因造成的損壞 217
4.12 熱離子真空管 217
4.12.1 熱離子真空管的發展歷史 217
4.12.2 電子的發射 219
4.12.3 電子的撞擊速度 219
4.13 電子管各個組成部件 221
4.13.1 陰極 221
4.13.2 敷釷鎢質燈絲的脆弱性 223
4.13.3 陰極直熱與陰極旁熱的對比 224
4.13.4 燈絲與陰極之間的絕緣隔離 227
4.13.5 關於陰極溫度 228
4.13.6 燈絲及其供電 228
4.13.7 燈絲電壓與電流 230
4.13.8 控制柵極 232
4.13.9 柵極電流 233
4.13.10 柵極電流引致的熱失控 234
4.13.11 柵極發射 234
4.13.12 框架柵極式電子管 235
4.13.13 可變μ值管及其失真 235
4.13.14 其他柵極 236
4.13.15 陽極 237
4.13.16 真空度與電離噪聲 240
4.13.17 消氣裝置 240
4.13.18 雲母片與管殼溫度 241
4.13.19 管殼溫度的測量 243
4.13.20 電子管的冷卻 244
4.13.21 電子管插座及其漏電與噪聲 244
4.13.22 鎖式管座 245
4.13.23 玻殼與引腳 246
4.13.24 PCB材質 247
參考文獻 247
擴展閱讀 248
第5章 電源 250
5.1 電源的主要功能塊 250
5.2 整流與濾波平滑 251
5.2.1 整流器/整流二極體的選擇 251
5.2.2 水銀蒸汽整流管 255
5.2.3 射頻噪聲 255
5.2.4 單個儲能電容濾波法 256
5.2.5 脈動電壓 256
5.2.6 輸出電壓中脈動電壓帶來的影響 258
5.2.7 脈動電流與導通角 258
5.2.8 變壓器鐵芯的飽和 262
5.2.9 儲能電容與變壓器的選擇 262
5.2.10 扼流圈輸入式電源 265
5.2.11 扼流圈輸入式電源的最小負載電流 266
5.2.12 扼流圈的電流規格 267
5.2.13 扼流圈輸入式電源的變壓器電流規格 269
5.2.14 電壓突峰與抑止器 269
5.2.15 採用小容量電容來降低HT電壓 273
5.2.16 實用LC濾波器的寬頻回響 274
5.2.17 寬頻濾波 277
5.2.18 多級RC濾波器 278
5.2.19 倍壓整流電路 279
5.3 穩壓電路 281
5.3.1 串聯穩壓基本電路 282
5.3.2 雙管串聯穩壓電路 283
5.3.3 加速電容 285
5.3.4 穩壓電路輸出感抗的補償 286
5.3.5 可調式偏置電源穩壓電路 287
5.3.6 317型集成塊穩壓電路 288
5.3.7 LT電源與共模噪聲 290
5.3.8 LT電源共模噪聲的來源 292
5.3.9 317型集成塊用於HT穩壓電源 293
5.3.10 電子管穩壓電路 293
5.3.11 電子管穩壓電路的最佳化 295
5.3.12 利用五極管的g2輸入來抵消哼聲 295
5.3.13 低成本擴流法 296
5.3.14 音頻放大電路的電源抑制比(PSRR)與穩定性 298
5.3.15 穩壓電路的聲音 301
5.4 一個實用電源的設計 301
5.5 實用電源的規格 301
5.5.1 HT電壓的選擇 302
5.5.2 HT電容及其電壓規格 302
5.5.3 預防電容外殼帶電所致的觸電危險 303
5.5.4 開機衝擊 304
5.5.5 LT電源 304
5.5.6 外來的射頻干擾 305
5.5.7 LT電源設計 306
5.5.8 HT整流穩壓電路 308
5.5.9 燈絲電位的抬升 310
5.5.10 將各個功能塊電路組合起來 313
5.6 一個性能更好的實用電源電路 315
5.6.1 LT電源 315
5.6.2 穩流電路設計 316
5.6.3 待機模式 317
5.6.4 開機模式 318
5.6.5 電流誤差與元件失效 318
5.6.6 LT電源變壓器及LT扼流圈的規格 319
5.6.7 HT電源 320
5.6.8 HT電源穩壓電路 320
5.6.9 多隻整流二極體串聯以提高耐壓能力 322
5.6.10 中心抽頭繞組的電阻 322
5.6.11 HT電源延時電路 322
參考文獻 323
第6章 功率放大器 325
6.1 輸出級 325
6.1.1 單端A類輸出級 325
6.1.2 輸出電阻較高帶來的影響 328
6.1.3 變壓器的缺陷 329
6.2 放大器的工作類別 331
6.2.1 A類 331
6.2.2 B類 331
6.2.3 C類 331
6.2.4 *1類(後綴為1的類別) 332
6.2.5 *2類(後綴為2的類別) 333
6.3 推輓輸出級及其輸出變壓器 333
其他形式的輸出變壓器接法 335
6.4 無輸出變壓器(OTL)放大器 338
6.5 功放整機電路結構 339
6.6 驅動級 340
6.7 分相器 342
6.7.1 差分對(長尾對)分相器及其衍生電路 343
6.7.2 單管分相器 347
6.8 輸入級 351
6.9 放大器的穩定性 351
6.9.1 主極點補償 352
6.9.2 低頻振盪(發出汽船聲) 353
6.9.3 輸出級的寄生振盪及柵極抑振電阻 354
6.9.4 超線性輸出級的寄生振盪及g2抑振 355
6.10 經典的功放電路 355
6.10.1 威廉遜放大器 355
6.10.2 Mullard 5-20放大器 358
6.10.3 Quad Ⅱ放大器 363
6.11 運用所學知識設計功放 366
6.12 單端功放的狂熱 366
6.13 “Scrapbox Challenge”6.8W單端功放 366
6.13.1 輸出管的選擇 367
6.13.2 輸出管工作類別的選擇 367
6.13.3 根據輸出功率和失真選定DC工作點 368
6.13.4 輸出變壓器規格的確定 369
6.13.5 輸出管的偏置 369
6.13.6 輸出管陰極旁路電容 370
6.13.7 HT電壓的確定 371
6.13.8 HT電源的平滑濾波 371
6.13.9 HT電源的整流 371
6.13.10 HT電源變壓器 372
6.14 HT電源扼流圈的適用性 373
6.14.1 供選用的HT穩壓電路 374
6.14.2 放大器的輸出電阻 376
6.14.3 對驅動級的需求 376
6.14.4 驅動級電路 377
6.14.5 驅動級電子管的選擇 377
6.14.6 驅動級工作點的確定 378
6.14.7 驅動級偏置的設定 378
6.14.8 驅動級輸出電阻和增益的驗核 379
6.14.9 關於反饋問題 379
6.14.10 總體審視 379
6.14.11 初期的測試調整 381
6.14.12 聆聽測試 382
6.14.13 作者的製作經驗 382
6.14.14 得到的結果 383
6.15 推挽功放的風潮 384
6.16 “Bevois Valley”10W推挽功放 384
6.16.1 DC工作狀況的最佳化 387
6.16.2 陰極偏置電阻和反饋電阻的計算 388
6.17 作者自製的功放 393
6.18 輸出功率大於10W的慣常做法 394
6.18.1 輸出功率的誘惑與謊言 394
6.18.2 揚聲器效率與功率壓縮效應 395
6.18.3 有源分頻器與茹貝爾網路 395
6.18.4 輸出管並聯與變壓器設計 396
6.19 大功率輸出級的驅動 396
6.20 “Crystal Palace”40W大功率推挽功放 398
6.20.1 13E1工作狀況的選定 399
6.20.2 驅動需求 401
6.20.3 尋找滿足要求的驅動電路拓撲 402
6.20.4 恆流源電路的壓差及其拓撲選擇 405
6.20.5 Va(max.)與HT正電源 405
6.20.6 擺幅對稱性及HT負電源電壓的確定 406
6.20.7 第 二個差分對電路與輸出級電流 406
6.20.8 為什麼尾巴電流和HT負電壓不需有很好的穩定度 408
6.20.9 第 一個差分對的線性度及HT電源 409
6.20.10 電子管的匹配 409
6.20.11 重要的細節設計 410
6.20.12 級聯式恆流源及其面對市電變動時的穩定度 410
6.20.13 LM334Z恆流源與熱穩定性 412
6.20.14 高頻穩定性 413
6.20.15 HT穩壓電路 416
6.20.16 功放構造與重量 416
6.20.17 電源電路設計 417
6.20.18 大環路負反饋與電路偏置 419
6.21 “Daughter of Beast”靜電耳機放大器 419
6.21.1 HT 電源引入哼聲的計算 421
6.21.2 數字音響中容易被曲解的信噪比 422
6.21.3 數字系統信噪比的套用 423
6.21.4 散熱問題 423
參考文獻 424
擴展閱讀 425
第7章 前置放大器 426
7.1 線路放大級 426
7.1.1 線路放大級的設計需求 426
7.1.2 傳統的線路放大級 431
7.1.3 對線路放大級電路的具體需求 431
7.1.4 獲得所需的增益 433
7.2 音量控制 435
7.2.1 線性電位器用作音量控制 436
7.2.2 開關式衰減器 440
7.2.3 開關式衰減器的設計 442
7.2.4 運用電子表格軟體進行音量衰減器的計算 449
7.2.5 開關式衰減器的製作 451
7.2.6 利用光敏電阻作音量控制 452
7.2.7 平衡式音量控制 452
7.3 輸入選擇 453
開關的品質問題 454
7.4 RIAA唱片均衡電路 456
7.4.1 機械問題 456
7.4.2 唱臂接線及唱頭的DC電阻 458
7.4.3 RIAA均衡電路的設計 459
7.4.4 設計需求 459
7.4.5 RIAA均衡特性的要求 462
7.4.6 一體化均衡網路 465
7.4.7 分體式均衡網路 466
7.4.8 用於電子管電路的分體式均衡網路 467
7.5 輸入級的噪聲與輸入電容 467
7.5.1 電子管的噪聲 471
7.5.2 閃爍噪聲 472
7.5.3 輸入級電子管的替換 472
7.5.4 因RIAA均衡特性而獲得的噪聲改善 474
7.5.5 電子管噪聲綜述 474
7.6 RIAA均衡特性的實現與隱藏的元件 475
7.6.1 75μs網路的元件值計算 476
7.6.2 3180μs/318μs合併網路及其元件取值的牽扯問題 479
7.6.3 借鑑示波器的設計技術 480
7.6.4 3180μs/318μs合併均衡網路 480
7.6.5 元件的尷尬取值與元件的誤差 483
7.6.6 作者製作的原型機 484
7.6.7 拾音唱臂接線及其平衡接法 484
7.7 基本型前置放大電路的不足之處 486
7.8 一個實用的平衡式前置放大電路 486
7.8.1 輸入級 488
7.8.2 第 二級電路及75μs網路 490
7.8.3 3180μs/318μs合併網路及相關的陰極跟隨器 491
7.8.4 線路放大級和音量控制 491
7.8.5 平衡式連線與哼聲環路 491
7.8.6 哼聲環路與非平衡輸入級 492
7.9 理想的線路放大級 492
模擬唱頭電平與CD信號電平的比較 494
7.10 EC8010唱片均衡放大電路 494
7.10.1 輸入級 495
7.10.2 讓輸入變壓器工作於最佳化狀態 498
7.10.3 第 二級 498
7.10.4 輸出級 500
7.10.5 根據燈絲供電來考慮管子的選用 500
7.11 RIAA均衡特性的實現 501
7.11.1 柵流失真及RIAA網路的串聯電阻 501
7.11.2 由密勒電容引致的3180μs/318μs網路均衡誤差 501
7.11.3 75μs網路的摩改 502
7.11.4 運用CAD軟體解決RIAA網路的設計難題 502
7.11.5 3180μs/318μs網路的調整要點 503
7.11.6 75μs/3.18μs網路的調整要點 503
7.12 75μs/3.18μs網路的實裝考慮 506
7.12.1 直接測量RIAA均衡特性的存在問題 507
7.12.2 產生的誤差與元件的挑選 508
7.12.3 因電子管參數誤差引致的RIAA均衡誤差 508
7.13 一個實用的線路放大級 509
7.13.1 靜態工作電流的選定 509
7.13.2 電子管的選擇 510
7.13.3 電路設計上的實際考慮 513
參考文獻 514
擴展閱讀 514
附錄A 515
參考文獻 543
附錄B 544
實用電路 544
QBASIC小程式 547
