《控制器和经典功放设计与制作》实用性强,可供从事家庭影音系统器材设计与制作工作的技术人员、大中专院校相关专业的师生、电子制作爱好者和发烧友以及各种影音电器维修人员阅读参考。
《控制器和经典功放设计与制作》
作 者:邹天汉 著
丛 书 名:动手制作家庭影音系统丛书 冷配在线
出 版 社:人民邮电出版社
ISBN:9787115122087
出版时间:2004-07-01
版 次:1
页 数:273
装 帧:平装
开 本:16开
第1章 现代家庭音响系统控制电路
1.1 控制电路设计与制作
1.1.1 输入选择电路
1.1.2 前置控制电路
1.2 常用音视频转换与开关电路
1.2.1 音频输入转换电路
一、2路输入信号转换电路
二、3路输入信号转换电路
三、4路输入信号转换电路
四、5路输入信号转换电路
五、6路输入信号转换电路
六、7路输入信号转换电路
七、8路输入信号转换电路
八、多路输入信号转换电路
1.2.2 视音频输入转换电路
一、视音频输入转换器
二、视听信号转换控制开关电路
三、轻触式四选一视频/音频信号切换开关电路
四、AV系统信号转换控制器
五、9×8矩阵视频音频切换器
1.2.3 其他应用的转换电路
一、单双声道转换电路
二、二选一AV录像切换电路
三、AV输入端子扩展与自动转换电路
1.2.4 电源开关控制电路
一、音响自动关机和定时电路
二、CD、VCD机加装无信号关机控制电路
三、CD、VCD无信号关机控制电路
1.2.5 模拟开关集成电路
一、东芝音频模拟开关电路
二、可与微处理器接口的多通道音频切换与控制电路
1.3 音调控制器设计与制作
1.3.1 音调控制器的原理与设计
1.3.2 高品质音调控制电路的制作
1.3.3 音调控制器制作实例
一、双调电位器音调控制器
二、具有音调控制的分立元件前级
三、用STK3048构成的音调控制器
四、单级前置音调控制放大器
五、单片七段多频音调补偿器
六、大动态重低音电子管音调控制器
1.4 音量控制器设计与制作
1.4.1 音量控制器的原理与制作
一、机械式音量控制器
二、轻触式音量控制器
三、自制数控音量控制器
四、用TC9153AP电控音量的功放电路
五、多声道AV前置控制器
六、爱华NSX-380组合音响控制电路
七、数字音量音调模块HAD-250A
1.4.2 常用音量控制电位器
一、机械式电位器
二、数字(电子)式电位器
三、简单电子电位器
四、遥控电位器
1.5 均衡器设计与制作
1.5.1 频谱(音调)均衡控制及显示原理
一、均衡器的分类
二、频谱显示
三、频谱均衡控制与显示的实际应用电路
1.5.2 频谱均衡器的设计与制作
一、15段图示均衡器
二、预设均衡器PT2389
三、用TA7796P组成的均衡器
四、AV音响中四模式预置均衡电路M62415P/M62412P
五、可对音量进行联动调节的高低音提升电路
六、典型的高低音均衡ICLM4610N
1.5.3 家用均衡器的调整
一、调整技巧
二、调节多频段均衡器的辅助电路
1.6 遥控音响系统制作与加装
一、用梦寐彩色电视机遥控器作音响遥控
二、用电视遥控系统遥控音响设备
三、用TC9148/9150十八路红外遥控电路自制音响设备控制系统
四、红外线遥控系统和微电脑控制电路
五、用CS3310组装数显全平衡式电子前置(主要音量)控制器
第2章 音频放大器设计制作原理与指标
2.1 音频放大器的特性指标
2.1.1 静态特性指标
2.1.2 动态特性指标
2.1.3 听音指标
2.2 放大器的失真与高保真放大
2.2.1 放大器失真的类型
2.2.2 音频放大器的几种主要失真及解决的办法
一、闭环负反馈引起的瞬态互调失真
二、B(包括AB)类放大器中的截止失真
三、减少失真的有效方法--差分放大器
2.2.3 晶体管功放全新设计技术
第3章 前置放大器设计与制作
3.1 前置放大器的作用与分类
3.1.1 前置放大器的作用
3.1.2 前置放大器的分类和组成结构
3.2 前置放大器的设计与制作
一、平衡式前置放大器
二、平衡输入Hi-Fi前置放大器
三、带信号源切换电路前置放大器
四、SA601ET超重低音激励器
五、K246型胆味A类前置放大器
六、高保真晶体管前置放大器
七、带自动音量控制的合并式前置放大器
八、几种纯名胆前置放大器
九、胆石混合前置放大器
十、高品质A类前置放大器
十一、单端前置放大器
十二、巧用STK3048制作前置放大器
十三、AA类音调前置放大器
十四、利用电子管收音机制作的胆前置放大器
第4章 经典功放电路的高保真设计
4.1 晶体管功放(兼前级)电路设计
4.1.1 晶体管放大器不失真设计
一、低频方波平顶放大的电路设计
二、高频方波前沿放大的设计
三、功放开环高频方波前沿放大的设计
四、音量电位器对高频方波前沿影响的设计
4.1.2 晶体管功放的设计计算及元器件的选取
4.2 电子管功放(兼前级)电路设计
4.2.1 电子管的构造、性能与应用
一、正确使用电子管的方法
二、电子管的结构及命名
三、电子管放大器与晶体管放大器的对比分析
4.2.2 电子管功放(兼前级)的设计
一、从音源输入口到功率放大器栅极的最小增益
二、电压放大器的电子管选用及增益计算
三、电压放大级最大输出电压
四、影响放大器频响的因素
五、电子管屏极实用电压对参数的影响
六、胆机放大器中的噪声干扰及避免措施
4.2.3 电子管功放(兼前级)的调试
一、电子管静态工作点的建立
二、电子管功放的调试
4.3 高保真功放基本电路制作
4.3.1 晶体管石机基本电路制作
一、负反馈电路
二、差动电路
三、有源负载和电流密勒电路
四、CASCODE(沃尔曼)电路
五、集电极输出电路
六、直流电位伺服电路
七、ALA失真伺服电路
八、BI-MOS复合管
九、并管输出电路
十、射极跟随器式输出电路
十一、互补反馈对管式输出电路
十二、准互补输出电路
十三、三重式输出级电路
十四、功率FET式输出电路
十五、电压激励级电路
十六、输出OCL电路
十七、OTL电路
十八、BTL电路
十九、集成功放电路
二十、胆石混合功放电路
二十一、交叉直耦互补型功率放大器
4.3.2 电子管胆机基本电路制作
一、电子管功放的分类及特点
二、A(甲)类功率放大器
三、B(乙)类功率放大器
四、AB(甲乙)类放大电路
五、自偏压方式标准型功率放大器
六、自偏压方式超线性功率放大器
七、自偏压方式威廉逊功率放大器(三极管接法)
八、固定负偏压方式高输出功率接法电路
九、电子管阴极输出功率放大器
十、场-胆管组合功放器
十一、电子管OTL功放器
十二、集-胆组合立体声功放器
十三、带SRPP电路的胆-晶-场管组合功放器
十四、胆-晶管混合超A类功放器
十五、胆-集混合式BTL功放电路
4.4 各类典型功放电路
4.4.1 偏置分类功放
一、A类偏置功放电路
二、B类偏置功放电路
三、AB类功放电路
四、新H类音频功率放大器
五、S类功放电路
4.4.2 结构与技术分类功放
一、采用直流伺服和电流负反馈技术的功放
二、动态反馈功放
三、实用电流反馈式合并功放
四、输出40W的SEPP胆功放
五、UL超线性胆机功放
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路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 1.设计制作一个路灯自动照明的控制电路, 当日照光亮到一定程度时使路灯 自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又能自动点亮,开启和关断的日照光亮度根 据用户的要求进行调节。设计计时电路,显示路灯当前一次的连续开启时间,设 计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 2.路灯控制器电路主要由声控电路,光控电路,开关控制电路及延时电路构 成。工作时,光控电路和声控电路同时控制开并控制电路,而光控电路具有优先 控制的功能,即先让光控电路来控制开关电路,即在光控电路工用的情况下,再 有声音信号才能使用控制电路工作,使灯打开,且在声音消失后会延时照明一段 时间,这部分电路由延时电路来实现,电源电路的作用是为负载电路提供照明电 源同时向电路中的控制电路提供工作电源,交流电源经过桥式整流以后,再经过 电容降压,为负载提供电源,同时经过稳压以后,为控制电路提供工作电流。 二
HIFI功放的技术特性
HIFI功放与AV功放略有不同,HIFI功放常具有以下特征:
1.2.0声道立体声,大部分HIFI功放只有两声道输出,与AV功放的环绕声效果不同,HIFI功放更注重高保真音质,更低的声音失真,真实还原音乐。
2.高级的HIFI功放采用前后级分离式,以确保更高品质的音质再现。
3.HIFI功放内的超级动态放大器模块(HDAM)有助于产生更具动态、准确和精细的声音。
4.一台高质量的HIFI级功放必须采用稳定的机构,与厚质的金属面板,从而减少音频电路间的相互干扰,对音质的提升有很大帮助。
5.采用电流反馈型高速离散式电路,有利于实现超高域的高声道分离度。
6.带有F.C.B.S.系统功能的高档功放可以连接两台前级,从控制放大器里将左右声道完全分离的进行信号传输和放大。
移频功放除了普通功放的放大信号驱动扬声器扩声的功能外,还能有效的抑制现场啸叫,保证语音的传输质量,即使在环境较差的场合,也能极大限度地抑制回啸,保护音响设备不会因啸叫而烧坏。
移频功放广泛应用于高档多媒体电教室、培训室,小型会议室或其他简单扩声场合,话筒可直接接入移频功放,还能有效抑制话筒对音箱产生的啸叫,并且支持背景音乐接入进行扩声。
按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类 功放(又称D类)。
甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。
乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单 端放大机器只能采取甲类工作状态。
推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。
按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机。
胆机是使用电子管的功放。
石机是使用晶体管的功放。
按功能不同,可以前置放大器(又称前级)、功率放大器(又称后级)与合并式放大器。
功率放大器简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制 等附属功能的功率放大器称为后级。
前置放大器是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。
将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器,我们家中常见的功放机一般都是合并式的。
按用途不同,可以分为AV功放,Hi-Fi功放。
AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器,一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能,且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。
随着大屏幕电视,多种图象载体的普及,人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨,于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。“AV”是英文AudioVideo即音频,视频的打头字母缩写。“AV功放”经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS的进程,AV功放的与普通功放的区别,在于AV功放有AV选择杜比定向逻辑解码器,AC-3,DTS解码器,和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场(DSP)电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多而且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不屑一顾的原因。
Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器,一般为两声道设计,且没有显示屏。
“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了,它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优 美,高保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。“HI-FI功放”又分“分体式”(把前级放大器独立出来),和“合并式”(把前级和后机做成一体)。一般的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”(不是绝对的)。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便,相对造价低的优点,平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下,也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。
按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”(电子管功放),“石机”(晶体管功放),“IC功放”(集成电路功放)。由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的优美的声音,令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。
功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
“专业功放”一般用于会议,演出,厅,堂,场,馆的扩音。设计上以输出功率大,保护电路完善,良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放 时,声音干冷硬不耐听。
“民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“卡拉OK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。
“卡拉OK功放”与一般功放的区别在于“卡拉OK功放”有混响器从BBD模拟混响发展到DIGITAL(数字混响),变调器,话筒放大器。一些厂家为了市场的需求,把包括AV功放,Karaoke功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”,这是一种大杂烩功放,什么都有,什么也做不好,是一种低档功放,不追求音质,只追求功能丰富。
“特殊功放”顾名思义就是使用在特殊场合的功放,例如警报器,车用低压功放等等,在此不作介绍。
AV功放的技术特性
AV功放中有很多专业术语与技术应用,以下是主流的一些技术。
1.多声道独立放大器——高档的AV功放内部均所采用同样的独立放大器,每一个声道的音质不会相互干扰,确保声音品质的一致性。
2.Audyssey MultEQXT——让每一组喇叭在聆听空间内获得最佳的频率响应。将乐器和音效精确地锁定,形成无缝环抱的环绕声场。
3.Denon Link HD 数码时基控制——免受时基失真的影响,享受更细致及更富包围感的蓝光音效。
4.HDMI1.4a——相比之前的HDMI版本支持最新的4K、3D与ARC等技术。
5.全新4K超高清分辨率——继1080P之后的下一代超高清分辨率,截至2012年只有少数AVR产品支持,如:DENON AVR-3313等。
6.在AVR中,4K显示分为多种技术,包括:直通、升频和GUI显示等。真正意义上4K超高清显示的AVR应带有直通功能,升频功能其实是把普通视频信号提升至4K规格,而GUI则可以在显示设备上叠加设置菜单。
7.AirPlay功能,无线流媒体技术,更方便地通过智能设备或电脑播放流媒体音乐。