无线通信中射频功率放大器预失真技术研究 ...
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无线通信中射频功率放大器预失真技术研究
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音频功率放大器设计手册（第4版）
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　　《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。
1　功放简介与概要　11.1　功放的重要性　11.1.1　阅读本书应具备的基本知识　11.1.2　本书内容核心和指向　21.2　功放设计研究的新发现　31.3　音响领域的误信误传　61.4　音响科学与主观主义　61.4.1　音响主观者的立场　71.4.2　音响主观主义形成的简短历史　91.4.3　试听的局限性　91.4.4　音响主观者的原则与信条　121.4.5　声音从录制到重放所经环节　181.4.6　音响主观评价带来的负面影响　181.4.7　音响主观主义盛行的原因　191.4.8　前景展望　211.4.9　技术上的谬误　211.5　功放的性能需求　221.5.1　安全性　221.5.2　可靠性　221.5.3　输出功率　221.5.4　频率响应　241.5.5　噪声　241.5.6　失真　241.5.7　阻尼系数　251.5.8　绝对相位　271.6　常用英文缩略语　28参考文献　292　功放历史、电路结构与负反馈　312.1　功放的简要历史　312.2　功放的电路结构　322.3　三级结构　322.4　功放工作方式　352.4.1　A类　352.4.2　AB类　362.4.3　B类　362.4.4　C类　362.4.5　D类　372.4.6　E类　372.4.7　F类　372.4.8　G类　372.4.9　H类　402.4.10　S类　402.5　改进型B类放大器　402.5.1　误差修正放大器　402.5.2　无开关放大器　412.5.3　电流驱动输出放大器　412.5.4　“布洛姆”(Blomley)放大器　412.5.5　几何平均AB类　422.5.6　嵌套式差动反馈回路　432.6　直流耦合放大器与交流耦合放大器　432.6.1　交流耦合的优点　432.6.2　直流耦合的优点　442.7　功放的负反馈　472.7.1　与负反馈有关的常见错误观点　482.7.2　放大器的稳定性与负反馈　512.7.3　负反馈的最大化　592.7.4　加入负反馈前将线性最大化　61参考文献　613　功放的基本原理　633.1　普通功放是如何工作的　633.2　传统功放线路的优点　653.3　功放的8种失真　663.3.1　第1种失真：输入级失真　673.3.2　第2种失真：电压放大级失真　673.3.3　第3种失真：输出级失真　673.3.4　第4种失真：电压放大级负载失真　683.3.5　第5种失真：电源退耦失真　683.3.6　第6种失真：感应失真　683.3.7　第7种失真：负反馈选取点失真　683.3.8　第8种失真：电容失真　693.3.9　未列入的失真　693.4　标准放大器(standard
amplifier)的失真性能　703.5　功放的开环线性及其测量　713.6　开环增益的直接测量　723.7　样板放大器(model
amplifier)的使用　743.8　无缺陷放大器(Blameless
amplifier)概念　75参考文献　764　小信号放大级　774.1　输入级的作用　774.2　输入级产生的失真　774.3　输入级使用三极管与场效应管的比较　794.3.1　场效应管输入级的优点　804.3.2　场效应管输入级的缺点　804.4　单管输入级与差分输入级的比较　804.5　单独测量输入级失真　814.6　输入级的直流平衡　834.7　使用镜像电流源负载的好处　854.8　输入级线性的改善　864.9　增强输入级线性的更多方法　874.10　输入级的级联接法　904.11　输入级噪声及其降低方法　904.12　失调与匹配：关乎直流精度问题　934.13　输入级与转换速率　954.14　电压放大级　964.15　单独测量电压放大级失真　974.16　电压放大级的仿真　984.17　电压放大级的失真　994.18　改善电压放大级的线性：有源负载技术　1004.19　电压放大级的强化　1024.20　电压驱动的重要性　1044.21　平衡式电压放大级　1054.22　电压放大级与开环带宽的控制　1074.23　控制放大器开环带宽的配套措施　1094.24　小结　110参考文献　1105　输出级一　1125.1　输出级的工作方式与器件　1125.2　输出级的失真　1155.2.1　交越失真产生的谐波　1155.2.2　不同输出级的比较　1175.3　射极跟随器输出级　1195.4　倒置达林顿输出级　1225.5　准互补输出级　1235.6　三重结构输出级　1255.7　三重射极跟随器输出级　1255.8　输出级失真及其抑制　1275.9　大信号失真(第3a种失真)　1285.9.1　负载不变的概念　1315.9.2　大信号失真的机理　1325.9.3　功率输出管的并联　1335.9.4　更佳的功率输出器件　1345.9.5　前馈二极管　1365.9.6　三重结构输出级的难点　1365.9.7　驱动低于4W的负载　1375.9.8　改善驱动8W负载的性能　1385.9.9　实用的负载不变式放大器　1385.9.10　最新研究的发现　1405.9.11　本节摘要　1445.10　交越失真(第3b种失真)　1445.10.1　输出级静态工作状况　1515.10.2　针对交越失真优化偏置的实验　1535.10.3　要求严格的输出级静态参数Vq　1565.11　关断失真(第3c种失真)　1575.12　热失真　1585.13　功放集成电路的热失真　1605.14　输出级的选择　1615.15　放大器闭环后的失真　1625.16
小结　165参考文献　1666　输出级二　1676.1　第4种失真：电压放大级负载失真　1676.2　第5种失真：电源退耦失真　1696.3　第6种失真：感应失真　1726.4　第7种失真：负反馈选取点失真　1746.5　第8种失真：电容失真　1766.6　设计实例：50WB类功放　179参考文献　1867　高频补偿、转换速率与稳定性　1877.1　常见的高频补偿方法　1877.2　主极点补偿法　1887.3　滞后补偿法　1907.4　包含输出级的密勒补偿　1907.5　嵌套式反馈环路　1917.6　双极点补偿法　1937.7　输出网络　1967.7.1　放大器的输出阻抗　1977.7.2　放大器输出阻抗的最小化　1997.7.3　茹贝尔网络　1997.7.4　输出电感　2017.7.5　输出电感值　2077.7.6　电缆效应　2087.8　输出电感之间的串扰　2087.9　电抗性负载与音箱模拟　2147.9.1　电阻负载　2157.9.2　真正音箱负载的模型　2157.10　音箱负载与输出级　2197.10.1　全频音箱负载　2207.10.2　两分频音箱负载　2247.11　意外增大的音箱电流　2267.12　放大器的不稳定　2287.12.1　高频不稳定　2297.12.2　低频不稳定　2307.13　音频放大器的速度与转换速率　2307.13.1　关于放大器速率限制的基础知识　2327.13.2　转换速率的测量　2337.13.3　转换速率的提高　2347.13.4　速率限制的仿真　2357.13.5　现实中的速率限制　2377.13.6　其他影响因素　2397.13.7　转换速率的进一步提高以及其他电路形式　241参考文献　2418　电源与电源抑制能力　2438.1　功放的供电方式　2438.1.1　简单的非稳压电源　2438.1.2　线性稳压电源　2448.1.3　开关电源　2458.2　电源设计考虑　2478.2.1　电源变压器　2478.2.2　保险管与整流器　2498.2.3　整流器的射频辐射　2508.2.4　放大器的电源抑制能力　2508.2.5　提高电源抑制能力的设计方法　2538.2.6　正电源抑制能力　2548.2.7　负电源抑制能力　257参考文献　2649　A类功放　2659.1　A类功放简介　2659.2　A类功放的电路与效率　2669.3　A类功放输出级工作分析　2699.4　静态电流控制电路　2729.5　静态电流智能控制电路　2759.6　A类功放的设计实例　2779.7　三态放大器(Trimodal
amplifier)　2799.8　负载阻抗与工作模式　2819.9　效率　2839.10　三态放大器的偏置电路　2889.11　A/AB类工作模式　2909.12　B类工作模式　2919.13　工作模式切换　2929.14　散热设计　2939.15　三态放大器的完整电路　2959.16　三态放大器的电源　2979.17　三态放大器的性能　2989.18　三态放大器的进一步发展　300参考文献　30010　G类功放　30110.1　G类功放原理　30110.2　串联式G类功放简介　30210.3　G类功放效率　30410.4　研究电路的实用方法　30710.5　偏置需求　30810.6　串联式G类功放的线性问题　30910.7　静态线性　31110.8　实用G类功放设计　31310.9　小信号失真的控制　31510.10　实用G类功放的性能　31710.11　衍生的新型功放：A+C类功放　32010.12　加入双极点补偿　32310.13　G类功放的进一步演化　324参考文献　32511　D类功放　32611.1　历史　32711.2　基本原理　32711.3　电路技术　32911.4　保护电路　33111.5　输出滤波器　33111.6　效率　33212　场效应管输出级　33412.1　功率场效应管的特性　33412.2　输出级使用三极管与场效应管的比较　33512.2.1　场效应管的优点　33612.2.2　场效应管的缺点　33612.3　输出级使用IGBT管　33712.4　功率场效应管输出级　33712.5　功率场效应管与功率三极管的线性比较　34112.6　A类工作的场效应管　342参考文献　34513　热补偿与散热设计　34613.1　为何要对输出级静态严加控制　34613.2　热补偿的精度要求　34713.3　基本的热补偿方法　35213.4　温度误差的估算　35313.5　散热仿真　35313.6　射极跟随器输出级的热模型　35513.7　倒置达林顿输出级的热模型　36313.8　对偏置误差好坏的判断　36413.9　射极跟随器输出级热补偿的改善　36613.10　倒置达林顿输出级热补偿的改善　36913.11　更佳的感温器安装方法　37113.12　结温评估器　37213.13　结温快速评估器　37413.14　小结　37713.15　温度系数可变的偏置电路　37713.15.1　提高偏置电路的温度系数　37813.15.2　补偿环境温度的变化　38013.15.3　降低偏置电路的温度系数　38113.15.4　补偿工作电流带来的影响　38213.16　散热设计的实际效果　38413.16.1　实测结果　38513.16.2　输出级厄利效应的影响　388参考文献　38914　直流伺服电路设计　39114.1　直流失调电压的手动调整　39114.2　通过伺服环路控制直流失调电压　39314.3　直流伺服的优点　39314.4　伺服电路的基本结构　39414.5　噪声、元件值与转折频率　39514.6　同相积分器　39614.7　运放的选择　39814.8　伺服作用范围　39914.9　低频转折频率的设计　40014.10　伺服电路对放大器性能的影响　40114.11　多极点响应的伺服电路　40215　功放与扬声器保护　40315.1　功放保护的种类　40315.2　过载保护　40515.2.1　保险管式过载保护　40615.2.2　电子式过载保护　40715.2.3　保护轨迹线　40815.2.4　简单的限流保护　41015.2.5　单斜率电压电流限制保护　41315.2.6　双斜率电压电流限制保护　41415.2.7　过载保护电路的仿真　41615.3　箝位二极管　41715.4　直流偏移保护　41815.4.1　保险管保护　41815.4.2　继电器保护和静音控制　42015.4.3　直流保护电路的滤波器　42115.4.4　双向直流检测　42415.4.5　输出继电器引入的失真　42915.4.6　电子保险式直流保护　43315.4.7　切断电源式保护　43415.5　过热保护　43515.6　辅助电源电路　437参考文献　43816　接地与实装技术　43916.1　音频放大器PCB设计　43916.1.1　串扰　44016.1.2　电源感应失真　44116.1.3　功率输出管的安装　44116.1.4　单面PCB板与双面PCB板　44216.1.5　电源PCB布线　44316.1.6　电源PCB布线方法　44416.1.7　音频电路PCB布线的设计顺序　44716.1.8　PCB布线要点　44816.2　放大器的接地　44816.3　地环路：如何形成及其处理方法　45016.3.1　市电地线电流引入的“哼”声　45016.3.2　变压器磁场泄漏引入的“哼”声　45216.3.3　变压器分布电容引入的“哼”声　45316.3.4　设备内部的地电流　45416.3.5　平衡式供电　45516.4　I类标准和II类标准　45616.5　机箱结构布局与设计考虑　45816.5.1　散热　45816.5.2　对流散热　45916.5.3　电源变压器　46016.5.4　接线布局　46016.5.5　半导体器件的安装　46117　测试与安全　46317.1　测试与查错　46317.2　安全　46517.3　安全规则　46617.3.1　电气安全　46717.3.2　设备温度与安全　47017.3.3　使用手册　473
　　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。
　　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。
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估计是电源容量不够，或者是滤波电容容量不够，或者是电源到功率输出管之间的电阻有点大。供参考。
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其他2条回答
非线性失真的原因，注意你选的放大器的输入电压范围。还有你放大器的最大输出功率
管子配对差异过大。单管放大不小于50比较好。
两个都是用的tda2030啊
2030功率不超过15w失真大，就是芯片问题。但是供电不低于12v。
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