电子管放大器 原书第3版PDF电子书下载

第1章 电路分析基础 1

1.1数学符号 1

1.2电子及相关规定 2

1.2.1电池与灯泡 4

1.2.2欧姆定律 4

1.2.3功率 5

1.2.4基尔霍夫定律 6

1.2.5电阻的串联与并联 7

1.3分压器 10

1.3.1等效电路 11

1.3.2戴维南等效电路 11

1.3.3诺顿等效电路 14

1.3.4单位与倍乘系数 15

1.3.5分贝 16

1.4交流 17

1.4.1正弦波 17

1.4.2变压器 19

1.4.3电容、电感与电抗 21

1.4.4滤波器 23

1.4.5时间常数 25

1.4.6谐振 26

1.4 7 RMS与功率 27

1.4.8方波 28

1.4.9方波波形与瞬变 28

1.4.10随机噪声 32

1.5有源器件 34

电子流动与通常所称的电流流动 34

1.6硅二极管 34

电压基准 35

1.7双极型晶体管 36

1.7.1共发射极放大电路 37

1.7.2输入输出电阻 39

1.7.3射极跟随器 40

1.7.4双管的达林顿接法 41

1.8关于双极型晶体管的结构 41

1.9反馈 42

1.9.1反馈公式 42

1.9.2反馈公式应用的实际限制 43

1.9.3反馈术语及输入输出阻抗 44

1.10运算放大器 45

1.10.1反相器及虚地加法器 45

1.10.2同相放大器及电压跟随器 46

1.10.3积分器 47

1.10.4直流失调 48

参考文献 48

扩展阅读 48

第2章 基本单元电路 50

2.1三极管的共阴极放大电路 50

2.1.1选择工作点所受的限制 53

2.1.2工作点及相关状况 55

2.1.3动态参数（交流参数） 57

2.1.4阴极偏置 60

2.1.5阴极偏置电阻没有被旁路时对交流状况的影响 61

2.1.6阴极退耦电容 62

2.1.7栅漏电阻值的选取 64

2.1.8输出耦合电容值的选取 66

2.1.9密勒电容 67

2.1.10减小前一级电路的输出电阻 68

2.1.11导栅（束射）三极管 68

2.2四极管 70

2.3束射四极管与五极管 71

2.3.1五极管特性曲线的背后含义 72

2.3.2小信号五极管EF86的运用 74

2.4级联接法 77

2.5阴极跟随器 82

2.6源、吸收源及相关术语 86

2.7共阴极放大电路用作恒流源 86

五极管用作恒流源 88

2.8带有源负载的阴极跟随器 89

2.9 White式阴极跟随器 91

2.9.1自分相White式阴极跟随器的电路分析 91

2.9.2 White式阴极跟随器用作输出级 93

2.10 μ式跟随器 95

2.10.1交流负载线的重要应用 98

2.10.2 μ式跟随器上臂管子的选择 98

2.10.3 μ式跟随器的不足之处 99

2.11 SRPP（并联调整推挽）放大电路 100

2.12β式跟随器 104

2.13差分对 106

2.13.1差分对电路的增益 107

2.13.2差分对电路的输出电阻 108

2.13.3共模抑制比（CMRR） 109

2.13.4电源抑制比（PSRR） 110

2.14晶体管恒流源 111

2.14.1晶体管恒流源用作电子管的有源负载 113

2.14.2通过选择晶体管来优化恒流源的rout 116

2.14.3采用集成块LM334Z的恒流源 117

参考文献 117

扩展阅读 118

第3章 失真 120

3.1失真的涵义 120

3.1.1非线性失真的测量 121

3.1.2失真测量及其正确运用 122

3.1.3测量的选择 123

3.1.4谐波失真测量的进化 123

3.1.5谐波的权重 123

3.1.6累加与变换 125

3.1.7其他变换方式 126

3.1.8噪声与THD+N 126

3.1.9频谱分析仪 127

3.2数字化方面的有关概念 127

3.2.1取样 127

3.2.2量程变换 128

3.2.3量化 129

3.2.4数字的进制系统 129

3.2.5精度 129

3.3快速傅里叶变换（FFT） 130

3.3.1周期性条件 130

3.3.2加窗 131

3.3.3作者是如何测量失真的 132

3.4以低失真为目标的设计方法 132

3.5交流工作点 133

3.6直流工作点 135

3.6.1处于接触电势时栅流带来的失真 136

3.6.2栅流和音量控制引致的失真 137

3.6.3带有栅流的工作方式（A2类） 138

3.7通过控制电路参数来降低失真 140

3.8通过相互抵消来降低失真 142

3.8.1推挽工作的失真抵消 143

3.8.2差分对的失真抵消 143

3.9直流偏置 145

3.9.1电阻式阴极偏置 145

3.9.2栅极偏置（Rk=0） 146

3.9.3充电电池式阴极偏置（rk=0） 147

3.9.4二极管式阴极偏置（rk≈0） 148

3.9.5恒流源式阴极偏置 151

3.10电子管的选择 151

3.10.1哪些电子管的设计确实是以低失真为目标的 151

3.10.2外壳喷碳 152

3.10.3电子偏转 153

3.10.4通过测试寻找低失真电子管 153

3.10.5测试电路 154

3.10.6测试电平及频率 155

3.10.7测试结果 155

3.10.8测试结果评述 156

3.10.9习惯叫法 158

3.10.10其他中μ值管 158

3.10.11计权失真测量结果 159

3.10.12测试结果综述 160

3.11级间耦合 160

3.11.1响应中断 160

3.11.2变压器耦合 162

3.11.3电平转移与DC耦合 163

3.11.4用于驱动动圈耳机的DC耦合A类放大器 164

3.11.5诺顿电平转移器的使用 168

参考文献 170

扩展阅读 170

第4章 元器件 171

4.1电阻 171

4.1.1标准值 171

4.1.2发热 172

4.1.3金属膜电阻 173

4.1.4绕线电阻 175

4.1.5绕线电阻的老化 176

4.1.6绕线电阻的电感与噪声 176

4.2电阻的选择 178

4.2.1误差 178

4.2.2温度 179

4.2.3额定电压 179

4.2.4额定功率 179

4.3电容 179

4.3.1平板电容器 179

4.3.2增大极板面积和减小间隙 180

4.3.3介质 180

4.4不同种类的电容 181

4.4.1金属平板空气电容（εT≈1） 182

4.4.2箔式极板塑料薄膜电容（2＜εT＜4） 183

4.4.3金属化塑料薄膜电容 186

4.4.4金属化纸介电容（ 1.8＜εT＜6） 186

4.4.5银云母电容（白云母εT=7.0） 186

4.4.6陶瓷电容 187

4.4.7电解电容 187

4.4.8铝电解电容（εT≈8.5） 187

4.4.9钽电解电容（εT≈25） 190

4.5电容的选择 191

4.5.1额定电压 191

4.5.2误差 191

4.5.3温度 191

4.5.4容量 191

4.5.5漏电与损耗 191

4.5.6话筒效应 192

4.5.7旁路退耦 193

4.6磁性元件 194

4.7电感 194

4.7.1空气芯电感 195

4.72有间隙的芯体 198

4.7.3自身电容 198

4.8变压器 199

4.8.1铁损 199

4.8.2 DC磁化 203

4.8.3铜损 203

4.8.4静电屏蔽 203

4.8.5磁致伸缩 204

4.8.6输出变压器的反馈安排与扬声器配接 204

4.8.7变压器模型 206

4.8.8输入变压器的负载 208

4.9为何要使用变压器 210

4.10变压器的选择考虑 211

未明输出变压器的识别 212

4.11音频变压器的损坏 216

4.11.1吉他放大器与电弧放电 216

4.11.2其他原因造成的损坏 217

4.12热离子真空管 217

4.12.1热离子真空管的发展历史 217

4.12.2电子的发射 219

4.12.3电子的撞击速度 219

4.13电子管各个组成部件 221

4.13.1阴极 221

4.13.2敷钍钨质灯丝的脆弱性 223

4.13.3阴极直热与阴极旁热的对比 224

4.13.4灯丝与阴极之间的绝缘隔离 227

4.13.5关于阴极温度 228

4.13.6灯丝及其供电 228

4.13.7灯丝电压与电流 230

4.13.8控制栅极 232

4.13.9栅极电流 233

4.13.10栅极电流引致的热失控 234

4.13.11栅极发射 234

4.13.12框架栅极式电子管 235

4.13.13可变μ值管及其失真 235

4.13.14其他栅极 236

4.13.15 阳极 237

4.13.16真空度与电离噪声 240

4.13.17消气装置 240

4.13.18云母片与管壳温度 241

4.13.19管壳温度的测量 243

4.13.20电子管的冷却 244

4.13.21电子管插座及其漏电与噪声 244

4.13.22锁式管座 245

4.13.23玻壳与引脚 246

4.13.24 PCB材质 247

参考文献 247

扩展阅读 248

第5章 电源 250

5.1电源的主要功能块 250

5.2整流与滤波平滑 251

5.2.1整流器/整流二极管的选择 251

5.2.2水银蒸汽整流管 255

5.2.3射频噪声 255

5.2.4单个储能电容滤波法 256

5.2.5脉动电压 256

5.2.6输出电压中脉动电压带来的影响 258

5.2.7脉动电流与导通角 258

5.2.8变压器铁芯的饱和 262

5.2.9储能电容与变压器的选择 262

5.2.10扼流圈输入式电源 265

5.2.11扼流圈输入式电源的最小负载电流 266

5.2.12扼流圈的电流规格 267

5.2.13扼流圈输入式电源的变压器电流规格 269

5.2.14电压突峰与抑止器 269

5.2.15 采用小容量电容来降低HT电压 273

5.2.16实用LC滤波器的宽带响应 274

5.2.17宽带滤波 277

5.2.18多级 RC滤波器 278

5.2.19倍压整流电路 279

5.3稳压电路 281

5.3.1串联稳压基本电路 282

5.3.2双管串联稳压电路 283

5.3.3加速电容 285

5.3.4稳压电路输出感抗的补偿 286

5.3.5可调式偏置电源稳压电路 287

5.3.6 317型集成块稳压电路 288

5.3.7 LT电源与共模噪声 290

5.3.8 LT电源共模噪声的来源 292

5.3.9 317型集成块用于HT稳压电源 293

5.3.10电子管稳压电路 293

5.3.11电子管稳压电路的优化 295

5.3.12利用五极管的g2输入来抵消哼声 295

5.3.13低成本扩流法 296

5.3.14音频放大电路的电源抑制比（PSRR）与稳定性 298

5.3.15稳压电路的声音 301

5.4一个实用电源的设计 301

5.5实用电源的规格 301

5.5.1 HT电压的选择 302

5.5.2 HT电容及其电压规格 302

5.5.3预防电容外壳带电所致的触电危险 303

5.5.4开机冲击 304

5.5.5 LT电源 304

5.5.6外来的射频干扰 305

5.5.7 LT电源设计 306

5.5.8 HT整流稳压电路 308

5.5.9灯丝电位的抬升 310

5.5.10将各个功能块电路组合起来 313

5.6一个性能更好的实用电源电路 315

5.6.1 LT电源 315

5.6.2稳流电路设计 316

5.6.3待机模式 317

5.6.4开机模式 318

5.6.5电流误差与元件失效 318

5.6.6 LT电源变压器及LT扼流圈的规格 319

5.6.7 HT电源 320

5.68 HT电源稳压电路 320

5.6.9多只整流二极管串联以提高耐压能力 322

5.6.10中心抽头绕组的电阻 322

5.6.11 HT电源延时电路 322

参考文献 323

第6章 功率放大器 325

6.1输出级 325

6.1.1单端A类输出级 325

6.1.2输出电阻较高带来的影响 328

6.1.3变压器的缺陷 329

6.2放大器的工作类别 331

6.2.1 A类 331

6.2.2 B类 331

6.2.3 C类 331

6.2.4 1类（后缀为1的类别） 332

6.2.5 2类（后缀为2的类别） 333

6.3推挽输出级及其输出变压器 333

其他形式的输出变压器接法 335

6.4无输出变压器（OTL）放大器 338

6.5功放整机电路结构 339

6.6驱动级 340

6.7分相器 342

6.7.1差分对（长尾对）分相器及其衍生电路 343

6.7.2单管分相器 347

6.8输入级 351

6.9放大器的稳定性 351

6.9.1主极点补偿 352

6.9.2低频振荡（发出汽船声） 353

6.9.3输出级的寄生振荡及栅极抑振电阻 354

6.9.4超线性输出级的寄生振荡及g2抑振 355

6.10经典的功放电路 355

6.10.1威廉逊放大器 355

6.10.2 Mullard 5-20放大器 358

6.10.3 Quad Ⅱ放大器 363

6.11运用所学知识设计功放 366

6.12单端功放的狂热 366

6.13 “Scrapbox Challenge”6.8W单端功放 366

6.13.1输出管的选择 367

6.13.2输出管工作类别的选择 367

6.13.3根据输出功率和失真选定DC工作点 368

6.13.4输出变压器规格的确定 369

6.13.5输出管的偏置 369

6.13.6输出管阴极旁路电容 370

6.13.7 HT电压的确定 371

6.13.8 HT电源的平滑滤波 371

6.13.9 HT电源的整流 371

6.13.10 HT电源变压器 372

6.14 HT电源扼流圈的适用性 373

6.14.1供选用的HT稳压电路 374

6.14.2放大器的输出电阻 376

6.14.3对驱动级的需求 376

6.14.4驱动级电路 377

6.14.5驱动级电子管的选择 377

6.14.6驱动级工作点的确定 378

6.14.7驱动级偏置的设定 378

6.14.8驱动级输出电阻和增益的验核 379

6.14.9关于反馈问题 379

6.14.10总体审视 379

6.14.11初期的测试调整 381

6.14.12聆听测试 382

6.14.13作者的制作经验 382

6.14.14得到的结果 383

6.15 推挽功放的风潮 384

6.16 “Bevois Valley” 10W推挽功放 384

6.16.1 DC工作状况的优化 387

6.16.2阴极偏置电阻和反馈电阻的计算 388

6.17作者自制的功放 393

6.18输出功率大于10w的惯常做法 394

6.18.1输出功率的诱惑与谎言 394

6.18.2扬声器效率与功率压缩效应 395

6.18.3有源分频器与茹贝尔网络 395

6.18.4输出管并联与变压器设计 396

6.19大功率输出级的驱动 396

6.20 “Crystal Palace”40W大功率推挽功放 398

6.20.1 13E1工作状况的选定 399

6.20.2驱动需求 401

6.20.3寻找满足要求的驱动电路拓扑 402

6.20.4恒流源电路的压差及其拓扑选择 405

6.20.5 Va（max.）与HT正电源 405

6.20.6摆幅对称性及HT负电源电压的确定 406

6.20.7第二个差分对电路与输出级电流 406

6.20.8为什么尾巴电流和HT负电压不需有很好的稳定度 408

6.20.9第一个差分对的线性度及HT电源 409

6.20.10电子管的匹配 409

6.20.11重要的细节设计 410

6.20.12级联式恒流源及其面对市电变动时的稳定度 410

6.20.13 LM334Z恒流源与热稳定性 412

6.20.14高频稳定性 413

6.20.15 HT稳压电路 416

6.20.16功放构造与重量 416

6.20.17电源电路设计 417

6.20.18大环路负反馈与电路偏置 419

6.21 “Daughter of Beast”静电耳机放大器 419

6.21.1 HT电源引入哼声的计算 421

6.21.2数字音响中容易被曲解的信噪比 422

6.21.3数字系统信噪比的应用 423

6.21.4散热问题 423

参考文献 424

扩展阅读 425

第7章 前置放大器 426

7.1线路放大级 426

7.1.1线路放大级的设计需求 426

7.1.2传统的线路放大级 431

7.1.3对线路放大级电路的具体需求 431

7.1.4获得所需的增益 433

7.2音量控制 435

7.2.1线性电位器用作音量控制 436

7.2.2开关式衰减器 440

7.2.3开关式衰减器的设计 442

7.2.4运用电子表格软件进行音量衰减器的计算 449

7.2.5开关式衰减器的制作 451

7.2.6利用光敏电阻作音量控制 452

7.2.7平衡式音量控制 452

73输入选择 453

开关的品质问题 454

7.4 RIAA唱片均衡电路 456

7.4.1机械问题 456

7.4.2唱臂接线及唱头的DC电阻 458

7.4.3 RIAA均衡电路的设计 459

7.4.4设计需求 459

7.4.5 RIAA均衡特性的要求 462

7.4.6一体化均衡网络 465

7.4.7分体式均衡网络 466

7.4.8用于电子管电路的分体式均衡网络 467

7.5输入级的噪声与输入电容 467

7.5.1电子管的噪声 471

7.5.2闪烁噪声 472

7.5.3输入级电子管的替换 472

7.5.4因RIAA均衡特性而获得的噪声改善 474

7.5.5电子管噪声综述 474

7.6 RIAA均衡特性的实现与隐藏的元件 475

7.6.1 75μs网络的元件值计算 476

7.6.2 3 180μs/318μs合并网络及其元件取值的牵扯问题 479

7.6.3借鉴示波器的设计技术 480

7.6.4 3180μs/318μs合并均衡网络 480

7.6.5元件的尴尬取值与元件的误差 483

7.6.6作者制作的原型机 484

7.6.7拾音唱臂接线及其平衡接法 484

7.7基本型前置放大电路的不足之处 486

7.8一个实用的平衡式前置放大电路 486

7.8.1输入级 488

7.8.2第二级电路及75μs网络 490

7.8.3 3180μs/318μs合并网络及相关的阴极跟随器 491

7.8.4线路放大级和音量控制 491

7.8.5平衡式连接与哼声环路 491

7.8.6哼声环路与非平衡输入级 492

7.9理想的线路放大级 492

模拟唱头电平与CD信号电平的比较 494

7.10 EC8010唱片均衡放大电路 494

7.10.1输入级 495

7.10.2让输入变压器工作于优化状态 498

7.10.3第二级 498

7.10.4输出级 500

7.10.5根据灯丝供电来考虑管子的选用 500

7.11 RIAA均衡特性的实现 501

7.11.1栅流失真及RIAA网络的串联电阻 501

7.11.2由密勒电容引致的3 180μs/ 318μs网络均衡误差 501

7.11.3 75μs网络的摩改 502

7.11.4运用CAD软件解决RIAA网络的设计难题 502

7.11.5 3 180μs/ 318μs网络的调整要点 503

7.11.6 75μs/ 3.18μs网络的调整要点 503

7.12 75μs/3.18μs网络的实装考虑 506

7.12.1直接测量RIAA均衡特性的存在问题 507

7.12.2产生的误差与元件的挑选 508

7.12.3因电子管参数误差引致的RIAA均衡误差 508

7.13一个实用的线路放大级 509

7.13.1静态工作电流的选定 509

7.13.2电子管的选择 510

7.13.3电路设计上的实际考虑 513

参考文献 514

扩展阅读 514

附录A 515

参考文献 543

附录B 544

实用电路目录 544

QBASIC小程序目录 547