7 Справочное руководство по звуковой схемотехнике: Пер. с нем.-М.: Мир, 1991.-446с.: ил. ISBN 5-03-001603-1
Книга специалиста из ФРГ, в которой изложен обширный материал по схемотехнике и электронным компонентам для звуковой аппаратуры. Анализируются характеристики звуковых систем, методы снижения уровня искажений и шумов. Большое внимание уделяется традиционной аналоговой схемотехнике. В то же время значительная часть книги посвящена цифровым методам, применяемым в звуковой технике. Рассматриваются цифровые методы управления, цифровая передача звука, техника записи и воспроизведения на компакт-дисках. В приложении приведены программы на Бейсике для расчета цепей, трансформаторов, выпрямителей, а также шумов и нелинейных искажений.
Для разработчиков промышленной звуковой аппаратуры, а также квалифицированных радиолюбителей.
Содержание
От редактора перевода ......................... 5
Предисловие ....... ................. 7
1. Введение .................. 9
2. Линейные системы ..................... и
2.1. Представление сигналов в частотной области ............. 11
2.2. Амплитудно- и фазо-частотная характеристики
2.3. Коэффициент пееачи
- - ............. 14
Коэффициент передачи ...................... 16
2.4 Фазовая скорость, групповое время задержки .............. 18
2.5. Условия отсутствия искажений ................... 19
2.6. Минимально-фазовые цепи .................... 20
2.7. Фазовые фильтры ....................... 21
2.8. Взаимосвязь частотных и временных функций передачи .......... 23
2.8.1. Ряды Фурье .......... ................ 23
2.8.2. Непериодические сигналы . . . . : .............. . . 23
2.8.3. Импульсная и переходная характеристики ............... 24
2.9. Обратная связь .............. ........... 25
2.10. Устойчивость . ............. ' ........... 27
2.11. Матрица переходов
3: Нелинейные искажения................... зо
3.1. Статическая характеристика.................... 30
3.1.1. Коэффициент нелинейных искажений (клирфактор)............ 32
3.1.2. Коэффициент интермодуляционных искажений............. 32
3.2. Обратная связь в системах с независимой от частоты характеристикой передачи 32
3.2.1. Снижение нелинейных искажений.................. 32
3.2.2. Измерения нелинейных искажений.................. 33
3.3. Искажения в типовых транзисторных каскадах............. 34
3.3.1. Схема с общим эмиттером.................... 34
3.3.2. Эмиттерный повторитель..................... 35
3.3.3. Другие схемы транзисторных каскадов................ 35
3.4. Динамические интермодуляционные искажения............. 36
3.4.1. Скорость нарастания и полоса частот для сигналов большой амплитуды ... 36
3.4.2. Усилители с обратной связью................... 38
3.5. Способы снижения динамических нелинейных искажений.......... 40
3.5.1. Ограничение полосы частот входного сигнала............. 40
3.5.2. Схемотехнические решения.................... 41
3.6. Способы измерений динамических нелинейных искажений......... 41
3.7. Искажения в пассивных элементах схем............... 42
3.7.1. Искажения в резисторах..................... 42
3.7.2. Искажения и конденсаторах.................... 42
;4. Шумы........................... 43
4.1. Общие сведения........................ 43
4.1.1. Параметры шума........................ 43
4.1.2. Сложение шумов........................ 44
4.1.3. Усиление шумов........................ 44
4.2. Тепловой шум......................... 45
4.2.1. Шум резисторов........................ 45
4.2.2. Шум импедансов........................ 46
'4.3. Шум полупроводниковых диодов.................. 46
4.4. Шум биполярных транзисторов.................. 47
4.5. Шум полевых транзисторов.................... 48
4.6. Шум операционных усилителей................... 49
4.7. Коэффициент шума....................... 49
4.7.1. Шум биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером......... 50
4.7.2. Шум полевого транзистора в схеме с общим истоком........... 51
4.7.3. Шум операционных усилителей, используемых в качестве предварительных ... 51
4.7.4. Максимальное отношение сигнал/шум (С/Ш).............. 52
4.8. Шум многокаскадных усилителей.................. 52
4.8.1. Прочие факторы шума усилителя.................. 52
4.9. Шум параллельно включенных усилителей............... 53
4.10. Шум дифференциальных усилителей................. 54
4.11. Трансформаторное согласование.................. 54
4.12. Инвертирующие и неинвертирующие усилители............. 55
4.13. Индуктивные и емкостные источники сигнала.............. 56
4.14. Прочие источники шума..................... 56
5. Биполярные транзисторы.................. 58
58
5.1. 59
5.2. 60
5.3. 61
5.4. 61
5.5 61
5.5.1. 5.5.2. Схема с общим коллектором (ОК) (эмиттерный повторитель) ........ 63 63
5.5.3. 64
5.6. 65
5.7. 5.7.1. 5.7.2. Схема ОЭ с управляемой напряжением обратной связью по току ....... Схема ОЭ с управляемой током обратной связью по напряжению ...... 66 66 66
5.7.3. 67
5.7.4. 5.7.5. Комплементарная схема Дарлингтона («составной транзистор») ....... 67 68
5.8. 68
•5.8.1. 5.8.2. Дифференциальный усилитель с управляемой током обратной связью по напря- 69
70
5.8.3. 70
5.8.4. 71
5.8.5. 72
5.9. 5.9.1. Источники постоянного тока в схеме с общим эмиттером ......... 72 72
5.9.2. 73
5.9.3.
6. Полевые транзисторы
................. 74
6.1. Режим сильного сигнала ..................... 75
6.2. Выбор рабочей точки ...................... 76
6.3. Режим малого сигнала ...................... 77
6.4. Основные схемы включения .................... 78
6.4.1. Схема с общим истоком (ОИ) ................... 78
6.4.2. Схема с общим стоком (ОС) («истоковый повторитель») .......... ' 79
6.5. Характеристики на высоких частотах ................ 79
6.6. Прочие схемы включения ..................... 80
6.6.1. Дифференциальный усилитель ................... 80
6.6.2. Каскодная схема ........................ 81
6.6.3. Схема Дарлингтона ....................... 82
6.6.4. Комбинированная схема ..................... 82
7. Операционные усилители
................ 83
7. . Режим малого сигнала...................... 83
7. .1. Идеальный операционный усилитель................. 83
7. .2. Реальный операционный усилитель................. 85
7. .3. Основные схемы включения операционных усилителей.......... 85
7. .4. Усиление в режиме холостого хода (XX) реальных операционных усилителей 86
7. .5. Основные схемы операционных усилителей с резистивной обратной связью ... 88
7. .6. Входной и выходной импедансы.................. 90
7.2. Режим сильного сигнала..................... 90
7.2.1. Выходной каскад........................ 90
7.2.2. Входной каскад, синфазные сигналы................. 91
7.2.3. Входной каскад, разностные сигналы................. 91
7.3. Выбор рабочей точки...................... 92
7.3.1. Дрейф входных величин..................... 92
7.4. Усиление синфазных сигналов..........•......... 93
7.5. Типы операционных усилителей.................. 94
8. Операционные усилители с управляемым Коэффициентом
передачи.......................... 95
8.1. Идеальный усилитель с управляемым коэффициентом передачи....... 95
8.2. Линеаризующие диоды ...................... 96
8.3. Типы операционных усилителей с управляемым коэффициентом передачи ... 97
8.4. Основные схемы ОУ с управляемым коэффициентом передачи....... 97
8.4.1. Усиление напряжения...................... 98
8.4.2. Регуляторы тембра....................... 98
8.4.3. Другие применения ОУ с регулируемым коэффициентом передачи...... 100
9. Предварительные усилители.........
Однокаскадные усилители
Каскад по схеме с общим эмиттером . ъ-------
101 101
___,.....„........у„т.................101
9.1.2. Эмиттерный повторитель........
___г......„..................... 103
.3. Выбор рабочей точки в схемах на полевых транзисторах......... 104
.4. Схема с общим истоком..................... 105
.5. Истоковый повторитель..................... 106
9.2. Многокаскадные усилители.......
., __. ,...........„.............'....... 106
9.2.1. Схема с комплементарными транзисторами.............. 106
9.2.2. Схема с двумя одинаковыми транзисторами.............. 109
9.2.3. Варианты схем усилителей........
П 1 А "
- ,-..........."
9.2.4. Пример реализации схемы предварительного усилителя.......... 113
9.3. Инвертирующий усилитель.................... 114
9.4. Предварительный усилитель электромагнитного звукоснимателя с подвижной катушкой........................... 115
9.4.1. Предварительный усилитель на транзисторах............. 116
9.4.2. Схема на двух параллельных транзисторах............... 117
9.5. Схемы на операционных усилителях................. 117
9.6. Предварительный усилитель для электродинамических микрофонов..... 119
9.6.1. Несимметричная схема...................... 119
9.6.2. Микрофонный усилитель с входным трансформатором.......... 120
9.6.3. Симметричный предварительный усилитель с дифференциальным входным каскадом............................. 120
10. Усилители-корректоры АЧХ................ 122
10.1. Расчет частотной характеристики и составление схемы.......... 123
10.1.1. Диаграмма Боде........................ 123
10.1.2. Реализуемость корректирующих RC-цепей............... 124
10.1.3. Структура корректирующих цепей.................. 125
10.1.4. Расчет элементов корректирующих цепей............... 126
10.2. Корректоры на неинвертирующих цепях ................ 127
10.2.1. Корректор НЧ с ограниченным спадом ВЧ.............. 127
10.2.2. Корректор с тремя граничными частотами.............. 128
10.3. Инвертирующие корректоры................... 129
10.3.1. Корректор НЧ с ограниченным спадом ВЧ .............. 129
10.3.2. Корректор с тремя граничными частотами............... 130
10.4. Устройства магнитной записи................... 131
10.4.1. Коррекция в канале воспроизведения................. 134
10.4.2. Коррекция в канале записи.................... 136
10.5. Усилитель-корректор в проигрывателе грампластинок.......... 138
10.5.1. Частотная характеристика механической звукозаписи........... 138
10.5.2. Частотная характеристика коррекции грамзаписи............ 139
10.5.3. Магнитный звукосниматель.................... 140
10.5.4. Подавление низкочастотных помех................. 141
10.5.5. Корректоры для магнитных звукоснимателей.............. 142
10.5.6. Неинвертирующий (электрометрический) корректор по характеристике RIAA 144
11. Регуляторы частотных характеристик........... 149
11.1. Частотно-зависимые регуляторы громкости.............. 149
11.2. Регуляторы тембра....................... 150
11.2.1. Пассивные регуляторы тембра..............'..... 151
11.2.2. Активные регуляторы тембра.............:..... 153
11.3. Эквалайзеры (многополосные регуляторы тембра)............ 155
11.3.1. Эквалайзер с постоянной шириной полосы частот............ 156
11.3.2. Эквалайзер с регулируемой полосой коррекции............. 159
11.3.3. Эквалайзер с R-L-C режекторным фильтром.............. 161
11.4. Фильтры подавления НЧ-помех.................. 163
11.5. Изменение пространственного впечатления.............. 164
11.5.1. Расширение стереофонической базы................. 164
11.5.2. Псевдостереофонический эффект.................. 165
12. Электронные переключатели и регуляторы громкости .... 167
12.1. Переключатели на биполярных транзисторах............. 167
12.1.1. Плавные аттенюаторы...................... 168
12.2. Переключатели на полевых транзисторах............... 168
12.3. Пассивные делители напряжения...................169
12.4. Регулировка усиления...................... 170
12.5. Усилители, управляемые постоянным напряжением........... 172
12.5.1. Двух- и четырехквадрантные перемножители.............. 172
12.5.2 12.5.3.
Дифференциальные усилители, управляемые по эмиттеру......... П.
Дифференциальный усилитель с перекрестными связями.......... 1 Т.
12.6. Регуляторы на операционных усилителях............... 18С
12.7. Усилитель-логарифматор.................... 180
12.8. Регуляторы, управляемые цифровыми сигналами............ 181
12.8.1. Цифровой регулятор громкости.................. 181
12.8.2. Цифровой регулятор тембра.................... 181
12.9. Умножающие ЦАП....................... 183
12.9.1. ЦАП для регуляторов громкости.................. 185
12.10. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)............... 186
13. Усилители мощности.................... 187
13.1. Основные схемы усилителей мощности................ 187
13.1.1. Входной каскад........................ 187
13.1.2. Промежуточный каскад..................... 188
13.1.3.
Цена: 300руб.
