音频放大器设计序言
我于几年前写了4篇文章，讲述功率放大器的设计，面向工程应用，理论联系实际，通过大量详实具体的电路实验，通俗易懂地介绍音频功率放大器的设计理念与制作细节，并以大量的电路资料向读者展现功率放大电路“从小到大，由简至繁”的演化过程，充满了关于音频功放设计的真知灼见——这是序言。
许多电子爱好者对音频功率放大器（简称功放）颇感兴趣，但无论从专业书刊上抑或是网络上获取的功放电路，虽然都能自成一体，自圆其说，但它们毕竟是一个个孤立的电路，这些电路是由何种电路演化变换而来，它们之间究竟有什么样的区别与联系……我想许多读者未必有一个清晰、完整的认识。
还有一部分读者说，从《模拟电子技术》教材中学了诸如“共发射极放大器”、“共集电极放大器”和“共基极放大器”。但是他们总是抱怨说“很少在功放电路中见到这3种电路”或“从未见到”！难道说，从教材上学习过的3种基本放大电路都是“纸上谈兵”、脱离实际的东西？
非也！这3种基本电路都隐藏在各式各样的功放电路中，只是它们增加或减少了元件、变换了结构，以读者不熟悉、不常见的结构存在。因此，大家都错误地认为这些电路是自己从未学过的新东西，造成读（电路）图困难。当看到别人就某一电路进行工作原理分析时，出现“公说公有理，婆说婆有理”，“他们总是能讲出道理”，而自己却无从反驳、没有异议的现象。更有甚者，若要自己设计一个音频功率放大器时（可能设计其他电路也会），往往总是一筹莫展，无从下手……这些问题，也曾经是困扰笔者多年的“老大难”问题。
大概是八、九年前吧，笔者开始音响技术的教学工作，当时所用的教材涉及的内容非常宽泛，但也大都是泛泛而谈，流于理论的分析与描述，既没有波形图，也没有实物图，更无具体的理论计算数据，整个书通览下来给人的感觉就是音响知识的大集合、大汇总。当你试着依照一张电路原理图制作功放时，突然发现这是一件比较困难的事情。
造成如此窘境的原因是：一、因为原理图老旧或错误；二、几乎所有原理图中都没有给出二极管和晶体管的具体型号，甚至于连电阻、电容的参数也没有完全标注。“脱离现实，跟不上时代的脚步”是我对那些音响书籍的整体印象。但课程已开，书还得讲。于是乎，我一边教书一边查找资料，从《模拟电子技术基础》（童诗白华成英主编）中“功率放大器”一节内容获得启示，照着网络文章“用分立元件设计制作功率放大器教程”中第一个电路（见序图1）制作一块功放板，用分立元件焊接在万用板上，如序图2所示。
序图1功率放大器基本电路序图2功率放大器基本电路板
该电路在小音量时听感尚可，一旦加大输入信号，劣质音质立即表现出来。用数字示波器测试工作波形，在输入信号较小时（见序图3a）输出的信号已经变形，类似三角波；加大输入信号（见序图3b），输出的信号变形更甚，这表明放大输出的信号有严重失真。
序图31kHz正弦波测试后来，又依照那篇文章的第二个电路（见序图4）制作第二个功放，用分立元件焊接在万用板上，如序图5所示。
序图4单管输入级功率放大器该电路被称为单管输入级音频功率放大器，从左至右可分为三级：VT0构成第一级也称前置级，VT1构成第二级，也称电压放大级或激励级，第三级是复合管输出级（VT2与VT4组合为上臂，等效为NPN；VT3与VT5组合为下臂，等效为PNP），称电流放大级或功率放大级。R6是反馈电阻，R7是取样电阻，电压放大倍数为21倍（=1+R6/R7）。R8和C6构成自举电路，输出信号通过电容C6耦合到输出级上臂驱动管的基极。
序图5单管输入级功率放大器电路板当输入信号为振幅mV1kHz正弦波时，输出电压振幅为16.8V，则电压增益为21倍，等于本电路的理论值（1+R6/R7=21），如序图6a所示。当输入信号为振幅mV10kHz正弦波时，输出电压振幅为17.8V，增益约等于22.3倍，略大于理论值，如序图6b所示。两个频点的输入与输出信号同相，波形良好，既没有变形，也没有交越失真，说明序图4所示电路性能比序图1所示电路要优良得多。实际听音效果也印证了这一点。
最初我对这个电路的认识还是比较模糊，一直停留在“自举电路的本质是引入部分正反馈”这种非常笼统的层面。直到后来在同事的启发与帮助下，在对工作波形深入分析，经过一系列推理演算之后，我终于弄明白它的工作原理……
此后几年，我一边从是音响技术的教学工作，一边继续制作一系列的功放电路板（都保存着），从电路结构的演化历程入手，分析这些电路的基本构成与内在联系，探究各式各样音频功放的工作原理。年夏，笔者开始对这些学习和思考的素材进行规范和系统地整理。年冬，书稿写作完成，定名为《音频功率放大器设计》，已于年初由电电子工业出版社出版。
回想起当年自己初学电子技术时的情景，那时读过的书大部分都是使用等效电路、交直流负载线以及对理论公式进行说明。自己想进行设计时，苦于对电子电路本质上似懂非懂而无法进行。加之当时动手机会少，资源有限（大学期间笔者只在一块现成的PCB上组装过一台收音机），只能随着数学式子，仅用头脑来学，不能真正地掌握。对别人设计的电路只能“望图兴叹”和由衷的惊讶，别的事儿还真的干不了。
在此，真诚感谢现已移民香港的张萍同学，是她从香港那里给我下载了AudioPowerAmplifierDesignHandbook和AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuits全套英文资料，对我写就本书帮助很大，特别是“差动放大器的输入输出特性是双曲正切函数”关系的论述给我很大启发。《模拟电子技术基础》（童诗白华成英主编）和AudioPowerAmplifierDesignHandbook（FourthEdition）两本书中仅给出结论，让我困惑已久，无法释怀。
AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuits这本书给出了差动放大器的传递函数及对应曲线，让我明白差动放大器在电流对称、输入信号过零附件的线性度，远比单管输入的指数函数特性好得多——而这个特性对减小放大器的非线性失真至关重要。
笔者庆幸身处经济发达的珠三角腹地，这里电子信息产业链长，相关资源配套齐全。在笔者居住的中山市拥有数量众多的电子元器件商店，当需要某种电子元器件时，上街十几分钟就可以买回来装机测试；当需要做PCB时，在嘉立创（深圳）科技发展公司注册一个账户，把资料发给他们，5天之后就能拿到PCB；当需要大的器件时，比如变压器，可以在附近厂家（中山市小榄镇圣元变压器公司）订做；当需要制作机箱时，周围有许多五金店可以承接，简单一点，用有机玻璃组装，既透明、又美观，这里的许多小门店都有数控机床，现场给出尺寸，半个小时就能加工出来……所有这些为笔者进行功放研究、设计与制作提供了极大的便利。
笔者殷切希望，在通读了这些文章之后，你能对音频功放建立一个完整的印象，笔者的目的就已经达到70%了，很感欣慰了。至于部分读者能根据这些文章自行设计功放电路，那你的技术能力就已经达到相当水平了。
文中提到的《音频功率放大器设计》一书的封皮是这个。
.3.24于中山市
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