基于LM1875的高保真功率放大器

LM1875采取TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积玲珑，核心电路简单，且输出功率较大.该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势平安工作呵护. 之杨若古兰创作LM1875次要参数：电压范围：16～60V 静态电流：50MmA 输出功率：25W 谐波失真：＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W时额定增益：26dB，当f=1kHz时工作电压：±25V转换速率：18V/μS电路道理：LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式腔调控制电路和LM1875放大电路和电源供电电路三大部分构成，腔调部分采取的是高低音分别控制的衰减式腔调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02构成低音控制电路；C03，C04，W03构成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级腔调电路的影响.放大电路次要采取LM1875，由1875，R08，R09，C066等构成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于波动LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有必定的影响，C07，R10的感化是防止放大器发生低频自激.本放大器的负载阻抗为4→16Ω.为了包管功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为2*25V，滤波电容采取2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有益于放大器的音质.拆卸与调试：工具筹办：20W电烙铁一把，万用电表一个，尖嘴钳一把，螺丝刀一把，焊锡丝和松喷鼻水若干.筹办焊接：焊接时先焊接跳线，再焊接电阻，再焊电容，再焊整流管，再焊电位器，最初焊LM1875，焊接LM1875前须先把LM1875用螺丝固定在散热片上，否则在最初装散热片时螺丝很难打进去.LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂，以利散热.焊接时必须留意焊接质量，对于初学者，可先在废旧的电路板上多练习几次，然后再正式焊接.调试：本功放板调试特别简单，电路板焊好电子元件后，要细心检查电路板有没有焊错的地方，特别要留意有极性的电子零件，如电解电容，桥式整流堆，一旦焊反即有烧毁元器件之险，请特别留意.接上变压器，放大器的输出端先不接扬声器，而是接万用电表，最好是数显的，万用表置于DC*2V档.功放板上电留意观察万用电表的读数，在正常情况下，读数应在30mV之内，否则应立即断电检查电路板.若电表的读数在正常的范围内，则标明该功放板功能基本正常，最初接上音箱，输入音乐旌旗灯号，上电试机，扭转音量电位器，音量大小应当有变更，扭转高低音旋钮，音箱的腔调有变更.值得一试的实验：将C6短路，用万用表测LM1875输出端的直流电位，看是否是在30MV之内，然后接上音箱试两小时，用万用表测LM1875输出端LM1875是美国国家半导体公司(NS)推出的高保真集成电路.其优胜的功能和诱人的音色已被浩繁发烧友所接受,在九十年代曾风靡一时.LM1875采取TO-220封装结构,形如一只中功率管,体积玲珑,核心电路简单,且输出功率较大.该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势平安工作呵护,是中高档音响的理想选择之一.LM1875次要参数: 电压范围:16~60V 静态电流:50MmA 输出功率:25W 谐波失真:〈0.02%,当f=1kHz,RL=8Ω,P0=20W时额定增益:26dB,当f=1kHz时工作电压:±25V转换速率:18V/μS电路道理: XDA02功放板由一个高低音分别控制的衰减式腔调控制电路和LM1875放大电路和电源供电电路三大部分构成,腔调部分采取的是高低音分别控制的衰减式腔调电路,其中的R02,R03,C02,C01,W02构成低音控制电路;C03,C04,W03构成高音控制电路;R04为隔离电阻,W01为音量控制器,调节放大器的音量大小,C05为隔直电容,防止后级的LM1875直流电位对前级腔调电路的影响.放大电路次要采取LM1875,由1875,R08,R09,C066等构成,电路的放大倍数由R08与R09的比值决定,C06用于波动LM1875的第4脚直流零电位的漂移,但是对音质有必定的影响,C07,R10的感化是防止放大器发生低频自激.本放大器的负载阻抗为4→16Ω.XDA02功放板的电源电路如下图所示,为了包管功放板的音质,电源变压器的输出功率不得低于80W,输出电压为2*25V,滤波电容采取2个4700UF/25V电解电容并联,正负电源共用4个4700UF/25V的电容,两个104的独石电容是高频滤波电容,有益于放大器的音质.拆卸与调试: 工具筹办:20W电烙铁一把,最好是可调温的,若须要的话可与站长联系;万用电表一个,尖嘴钳一把,螺丝刀一把,焊锡丝和松喷鼻水若干. 筹办焊接:焊接时先焊接跳线,再焊接电阻,再焊电容,再焊整流管,再焊电位器,最初焊LM1875,焊接LM1875前须先把LM1875用螺丝固定在散热片上,否则在最初装散热片时螺丝很难打进去.LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂,以利散热.焊接时必须留意焊接质量,对于初学者,可先在废旧的电路板上多练习几次,然后再正式焊接. 调试:本功放板调试特别简单,电路板焊好电子元件后,要细心检查电路板有没有焊错的地方,特别要留意有极性的电子零件,如电解电容,桥式整流堆,一旦焊反即有烧毁元器件之险,请特别留意.接上变压器,放大器的输出端先不接扬声器,而是接万用电表,最好是数显的,万用表置于DC*2V档.功放板上电留意观察万用电表的读数,在正常情况下,读数应在30mV之内,否则应立即断电检查电路板.若电表的读数在正常的范围内,则标明该功放板功能基本正常,最初接上音箱,输入音乐旌旗灯号,上电试机,扭转音量电位器,音量大小应当有变更,扭转高低音旋钮,音箱的腔调有变更. 值得一试的实验:将C6短路,用万用表测LM1875输出端的直流电位,看是否是在30MV之内,然后接上音箱试两小时,用万用表测LM1875输出端的直流电位,看直流电位是否在30MV之内,如果是的话,则C6这个电容可以省掉,如许的话,此放大板就成一个纯直流功放了电路直流化并改为电流反馈后，频响拓宽，低音力度明显加强，高频解析力添加，中音质感加强，音质较尺度电路提高很多，使入久听不厌、用此功放与新德克6800纯甲类功放对比试听，推惠威天鹅 M1.2音箱，15平方米房间，约有10W摆布输出，音色极为接近新德克机，声音力空、解析力与之八两半斤.LMl875高音细腻一点，新德克6800人声厚度强——点，二者不同之小，出乎料想. 但LMl875直流化电流负反馈电路的缺乏也使人觉得若有所失：功率偏小，静态时有可闻的交流声，实测LMl875静态时输出端有几到十几mV的电压.直流化电流负反馈BTL电路见图2，取消尺度BTL电路中的C12、C22，使电路直流化；电阻R16与R26是取样电阻，电流反馈旌旗灯号经R15、 R16、R25、R26分别进入放大器A1、A2的反相输入端，R13、R14、R15、R16的阻值决定放大器增益的大小. 用图2电路实验，不管如何通断电源与输入旌旗灯号，输出端始终没有直流输出，而且没有静态输出乐音，开机时喇叭中只要轻微“叭”音，关机时扬声器中绝无乐音可闻.通过实验可知，此种输入电路工作十分波动，即使在开大音量或静态时将输入端子拔掉再插上，电路也不会自激.电容C11对音质影响很大，去掉此电容后，面前马上一亮，中高音变得清澈细腻，低音富有弹性和力度. 直流化电流负反馈BTL电路继承了直流化电流负反馈OCL电路音质的长处，失真进一步减小，输出功率增大到本来的3倍，达到了60瓦以上，克服了其开关机扬声器中有冲击声和静态时有交流声的缺点，是LM1875的理想优化电路.。

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型号参数额定输出功率P o （W ）
最大输出功率
P o max （
W ）工作电压（V ）
极限电压（V ）
静态电流（mA ）频率响应BW （kHz ）增益（dB ）
傻瓜D200100
200
45～55
60傻瓜AMP120025～4044﹤450.01～30傻瓜AMP1100
60100
30～38
40
40
0.01～50
30
3．实用电路
傻瓜集成块在实际使用中，只要按图连接导线，不用调整，非常方便，因此应用范围日益广泛。

如图2-54（b ）所示的电路即为由傻瓜功放和LM741集成电路构成的某扩音机电路。

（a ）
（b ）
图2-54音频傻瓜实物图及其构成的电路
2.2.4高保真集成功放电路——LM1875
LM1875是美国国家半导体公司（NS ）推出的高保真集成电路。

其优越的性能和诱人的音色已被众多发烧友所接受。

LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率晶体管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大（最大不失真功率达30W ）。

该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护，是中高档音响的理想选择之一。

1．LM1875的引脚排列（见图2-55）2．LM1875的主要参数
电压范围为±16～±60V 静态电流为>50mA 输出功率为30W。

LM1875、LM3886（LM4780）、LM4766、TDA7293、TDA7294比较及应用摘要:一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W 范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293应用LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。

很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。

本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。

1、LM1875LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。

功放芯片作为多媒体音箱最重要的电路部件，其重要性非常之高。

目前世界各大芯片厂家已经研发出一系列高素质的功放芯片（以下简称IC），这类IC因性能参数好，稳定性高，所以广泛的被家用音响，专业音响，甚至HIFI音响采用。

不少经典的IC为音响发烧友称道，可见功放集成芯片在音响领域已经占有一席之地。

常见IC介绍：世界各大IC厂商都有开发出不少型号的高素质IC，例举如下（排名不分先后，未详细例出）。

美国国家半导体公司（National简称国半），著名的单声道IC LM1875就出自国半，起音质以温暖厚实著称，并具有完善的保护电路，被家庭影院音响广泛采用（多用于环绕声道）。

其LM3886更是几乎代表了世界音响IC的最高水平。

意法半导体（ST），其TDA2030A以几乎接近LM1875的素质和超低的价格成为LM1875的最大对手，也成为中档多媒体音箱热烈追捧的对象。

而TDA7294也同样以高素质和低价格在与LM3886分得一杯羹。

可以说国半和意法两家公司的IC产品就已经囊括了多媒体音箱功放IC的所有型号。

所以其他公司的IC产品在此不在赘述。

在亚洲地区，国半的IC主要在日本于东南亚生产，然后销往世界各地，而意法的产地主要在新加坡，马来西亚，菲律宾和台湾。

这些分布在世界各地的直属或授权生产的IC工厂生产的都是正品IC，虽然产地不同，但性能素质几乎一致。

正品IC都有正规销售渠道，质量也能得到保证。

由于音频放大IC本身内部结构并不复杂，所以市场上慢慢便流出大批假冒，仿制IC。

下面来分析一下正品与仿制品的性能差别。

正品IC在生产时其原料，生产工艺都有极高的标准，内部结构完全按照设计图纸进行生产。

产品的检验标准也有严格要求，相对来讲，其稳定性是绝对能控制在一个高水平上的。

仿制品由未惊授权的IC工厂生产，原料的优劣暂且不说，首先生产工艺就得不到保证，而没有得到授权，当然不能得到精确的设计图纸，也就只能通过分析成品IC的内部结构来生产出功能，结构跟正品IC一致的产品。

LM187520WAudio Power AmplifierGeneral DescriptionThe LM1875is a monolithic power amplifier offering very low distortion and high quality performance for consumer audio applications.The LM1875delivers 20watts into a 4Ωor 8Ωload on ±25V ing an 8Ωload and ±30V supplies,over 30watts of power may be delivered.The amplifier is designed to operate with a minimum of external components.Device overload protection consists of both internal current limit and thermal shutdown.The LM1875design takes advantage of advanced circuit techniques and processing to achieve extremely low distor-tion levels even at high output power levels.Other outstand-ing features include high gain,fast slew rate and a wide power bandwidth,large output voltage swing,high current capability,and a very wide supply range.The amplifier is in-ternally compensated and stable for gains of 10or greater.Featuresn Up to 30watts output power n A VO typically 90dBn Low distortion:0.015%,1kHz,20W n Wide power bandwidth:70kHzn Protection for AC and DC short circuits to ground n Thermal protection with parole circuit n High current capability:4A n Wide supply range 16V-60V n Internal output protection diodes n 94dB ripple rejectionnPlastic power package TO-220Applicationsn High performance audio systems n Bridge amplifiers n Stereo phonographs n Servo amplifiers nInstrument systemsConnection Diagram PackageOrdering Info NSC Package NumberFor Straight Leads LM1875T SL108949T05A For Stagger Bend LM1875T LB03T05D For 90˚Stagger Bend LM1875T LB05T05E For 90˚Stagger BendLM1875T LB02TA05BTypical ApplicationsDS005030-1Front ViewDS005030-2February 1999LM187520W Audio Power Amplifier©1999National Semiconductor Corporation Absolute Maximum Ratings(Note1)Supply Voltage60V Input Voltage−V EE to V CC Storage Temperature−65˚C to+150˚C Junction Temperature150˚C Lead Temperature(Soldering,10seconds)260˚C θJC3˚C θJA73˚CElectrical CharacteristicsV CC=+25V,−V EE=−25V,T AMBIENT=25˚C,R L=8Ω,A V=20(26dB),f o=1kHz,unless otherwise specified.Parameter Conditions Typical Tested Limits Units Supply Current P OUT=0W70100mA Output Power(Note2)THD=1%25W THD(Note2)P OUT=20W,f o=1kHz0.015%P OUT=20W,f o=20kHz0.050.4%P OUT=20W,R L=4Ω,f o=1kHz0.022%P OUT=20W,R L=4Ω,f o=20kHz0.070.6% Offset Voltage±1±15mV Input Bias Current±0.2±2µA Input Offset Current0±0.5µA Gain-Bandwidth Product f o=20kHz 5.5MHz Open Loop Gain DC90dB PSRR V CC,1kHz,1Vrms9552dBV EE,1kHz,1Vrms8352dB Max Slew Rate20W,8Ω,70kHz BW8V/µs Current Limit V OUT=V SUPPLY−10V43A Equivalent Input Noise Voltage R S=600Ω,CCIR3µVrms Note1:“Absolute Maximum Ratings”indicate limits beyond which damage to the device may occur.Operating Ratings indicate conditions for which the device is functional,but do not guarantee specific performance limits.Note2:Assumes the use of a heat sink having a thermal resistance of1˚C/W and no insulator with an ambient temperature of25˚C.Because the output limiting circuitry has a negative temperature coefficient,the maximum output power delivered to a4Ωload may be slightly reduced when the tab temperature exceeds55˚C.Typical ApplicationsTypical Single Supply OperationDS005030-32Typical Performance CharacteristicsTHD vs Power OutputDS005030-9THD vs FrequencyDS005030-10Power Output vs Supply VoltageDS005030-11Supply Current vs Supply VoltageDS005030-12PSRR vs FrequencyDS005030-13Device Dissipation vs Ambient Temperature †DS005030-14†φINTERFACE =1˚C/W.See Application Hints.Power Dissipation vs Power Output DS005030-15Power Dissipation vs Power Output DS005030-16I OUT vs V OUT -Current Limit/Safe Operating Area BoundaryDS005030-173Typical Performance Characteristics(Continued)Open Loop Gain and Phase vs FrequencyDS005030-18Note 3:Thermal shutdown with infinite heat sink Note 4:Thermal shutdown with 1˚C/W heat sinkInput Bias Current vs Supply VoltageDS005030-19 4Schematic DiagramD S 005030-55Application HintsSTABILITYThe LM1875is designed to be stable when operated at a closed-loop gain of 10or greater,but,as with any other high-current amplifier,the LM1875can be made to oscillate under certain conditions.These usually involve printed cir-cuit board layout or output/input coupling.Proper layout of the printed circuit board is very important.While the LM1875will be stable when installed in a board similar to the ones shown in this data sheet,it is sometimes necessary to modify the layout somewhat to suit the physical requirements of a particular application.When designing a different layout,it is important to return the load ground,the output compensation ground,and the low level (feedback and input)grounds to the circuit board ground point through separate paths.Otherwise,large currents flowing along a ground conductor will generate voltages on the conductor which can effectively act as signals at the input,resulting in high frequency oscillation or excessive distortion.It is advis-able to keep the output compensation components and the 0.1µF supply decoupling capacitors as close as possible to the LM1875to reduce the effects of PCB trace resistance and inductance.For the same reason,the ground return paths for these components should be as short as possible.Occasionally,current in the output leads (which function as antennas)can be coupled through the air to the amplifier in-put,resulting in high-frequency oscillation.This normally happens when the source impedance is high or the input leads are long.The problem can be eliminated by placing a small capacitor (on the order of 50pF to 500pF)across the circuit input.Most power amplifiers do not drive highly capacitive loads well,and the LM1875is no exception.If the output of the LM1875is connected directly to a capacitor with no series resistance,the square wave response will exhibit ringing if the capacitance is greater than about 0.1µF.The amplifier can typically drive load capacitances up to 2µF or so without oscillating,but this is not recommended.If highly capacitive loads are expected,a resistor (at least 1Ω)should be placed in series with the output of the LM1875.A method commonly employed to protect amplifiers from low impedances at high frequencies is to couple to the load through a 10Ωresistor in parallel with a 5µH inductor.DISTORTIONThe preceding suggestions regarding circuit board ground-ing techniques will also help to prevent excessive distortion levels in audio applications.For low THD,it is also neces-sary to keep the power supply traces and wires separated from the traces and wires connected to the inputs of the LM1875.This prevents the power supply currents,which are large and nonlinear,from inductively coupling to the LM1875inputs.Power supply wires should be twisted together and separated from the circuit board.Where these wires are sol-dered to the board,they should be perpendicular to the plane of the board at least to a distance of a couple of inches.With a proper physical layout,THD levels at 20kHz with 10W output to an 8Ωload should be less than 0.05%,and less than 0.02%at 1kHz.CURRENT LIMIT AND SAFE OPERATING AREA (SOA)PROTECTIONA power amplifier’s output transistors can be damaged by excessive applied voltage,current flow,or power dissipation.The voltage applied to the amplifier is limited by the design ofthe external power supply,while the maximum current passed by the output devices is usually limited by internal circuitry to some fixed value.Short-term power dissipation is usually not limited in monolithic audio power amplifiers,and this can be a problem when driving reactive loads,which may draw large currents while high voltages appear on the output transistors.The LM1875not only limits current to around 4A,but also reduces the value of the limit current when an output transistor has a high voltage across it.When driving nonlinear reactive loads such as motors or loudspeakers with built-in protection relays,there is a possi-bility that an amplifier output will be connected to a load whose terminal voltage may attempt to swing beyond the power supply voltages applied to the amplifier.This can cause degradation of the output transistors or catastrophic failure of the whole circuit.The standard protection for this type of failure mechanism is a pair of diodes connected be-tween the output of the amplifier and the supply rails.These are part of the internal circuitry of the LM1875,and needn’t be added externally when standard reactive loads are driven.THERMAL PROTECTIONThe LM1875has a sophisticated thermal protection scheme to prevent long-term thermal stress to the device.When the temperature on the die reaches 170˚C,the LM1875shuts down.It starts operating again when the die temperature drops to about 145˚C,but if the temperature again begins to rise,shutdown will occur at only 150˚C.Therefore,the de-vice is allowed to heat up to a relatively high temperature if the fault condition is temporary,but a sustained fault will limit the maximum die temperature to a lower value.This greatly reduces the stresses imposed on the IC by thermal cycling,which in turn improves its reliability under sustained fault conditions.Since the die temperature is directly dependent upon the heat sink,the heat sink should be chosen for thermal resis-tance low enough that thermal shutdown will not be reached during normal ing the best heat sink possible within the cost and space constraints of the system will im-prove the long-term reliability of any power semiconductor device.POWER DISSIPATION AND HEAT SINKINGThe LM1875must always be operated with a heat sink,even when it is not required to drive a load.The maximum idling current of the device is 100mA,so that on a 60V power sup-ply an unloaded LM1875must dissipate 6W of power.The 54˚C/W junction-to-ambient thermal resistance of a TO-220package would cause the die temperature to rise 324˚C above ambient,so the thermal protection circuitry will shut the amplifier down if operation without a heat sink is at-tempted.In order to determine the appropriate heat sink for a given application,the power dissipation of the LM1875in that ap-plication must be known.When the load is resistive,the maximum average power that the IC will be required to dis-sipate is approximately:where V S is the total power supply voltage across the LM1875,R L is the load resistance,and P Q is the quiescent power dissipation of the amplifier.The above equation is only an approximation which assumes an “ideal”class B out-6Application Hints(Continued)put stage and constant power dissipation in all other parts of the circuit.The curves of “Power Dissipation vs Power Out-put”give a better representation of the behavior of the LM1875with various power supply voltages and resistive loads.As an example,if the LM1875is operated on a 50V power supply with a resistive load of 8Ω,it can develop up to 19W of internal power dissipation.If the die temperature is to remain below 150˚C for ambient temperatures up to 70˚C,the total junction-to-ambient thermal resistance must be less thanUsing θJC =2˚C/W,the sum of the case-to-heat-sink interface thermal resistance and the heat-sink-to-ambient thermal re-sistance must be less than 2.2˚C/W.The case-to-heat-sink thermal resistance of the TO-220package varies with the mounting method used.A metal-to-metal interface will be about 1˚C/W if lubricated,and about 1.2˚C/W if dry.If a mica insulator is used,the thermal resistance will be about 1.6˚C/W lubricated and 3.4˚C/W dry.For this example,we assume a lubricated mica insulator between the LM1875and the heat sink.The heat sink thermal resistance must then be less than4.2˚C/W−2˚C/W−1.6˚C/W =0.6˚C/W.This is a rather large heat sink and may not be practical in some applications.If a smaller heat sink is required for rea-sons of size or cost,there are two alternatives.The maxi-mum ambient operating temperature can be reduced to 50˚C (122˚F),resulting in a 1.6˚C/W heat sink,or the heat sink can be isolated from the chassis so the mica washer is not needed.This will change the required heat sink to a 1.2˚C/W unit if the case-to-heat-sink interface is lubricated.Note:When using a single supply,maximum transfer of heat away from theLM1875can be achieved by mounting the device directly to the heat sink (tab is at ground potential);this avoids the use of a mica or other type insulator.The thermal requirements can become more difficult when an amplifier is driving a reactive load.For a given magnitude of load impedance,a higher degree of reactance will cause a higher level of power dissipation within the amplifier.As a general rule,the power dissipation of an amplifier driving a 60˚reactive load (usually considered to be a worst-case loudspeaker load)will be roughly that of the same amplifier driving the resistive part of that load.For example,a loud-speaker may at some frequency have an impedance with a magnitude of 8Ωand a phase angle of 60˚.The real part of this load will then be 4Ω,and the amplifier power dissipation will roughly follow the curve of power dissipation with a 4Ωload.7Component LayoutsSplit SupplyDS005030-6Single SupplyDS005030-7 89Physical Dimensions inches(millimeters)unless otherwise notedTO-220Power Package(T)Order Number LM1875T LB03NS Package Number T05DOrder Number LM1875T SL108949NS Package Number T05A 10Physical Dimensions inches(millimeters)unless otherwise noted(Continued)Order Number LM1875T LB05NS Package Number T05E11Physical Dimensions inches(millimeters)unless otherwise noted(Continued)LIFE SUPPORT POLICYNATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DE-VICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THEPRESIDENT OF NATIONAL SEMI-CONDUCTOR CORPORATION.As used herein:1.Life support devices or systems are devices or sys-tems which,(a)are intended for surgical implant intothe body,or(b)support or sustain life,and whose fail-ure to perform when properly used in accordancewith instructions for use provided in the labeling,canbe reasonably expected to result in a significant injuryto the user.2.A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can be rea-sonably expected to cause the failure of the life supportdevice or system,or to affect its safety or effectiveness.National SemiconductorCorporationAmericasTel:1-800-272-9959Fax:1-800-737-7018Email:support@National SemiconductorEuropeFax:+49(0)180-5308586Email:europe.support@Deutsch Tel:+49(0)180-5308585English Tel:+49(0)180-5327832Français Tel:+49(0)180-5329358Italiano Tel:+49(0)180-5341680National SemiconductorAsia Pacific CustomerResponse GroupTel:65-2544466Fax:65-2504466Email:sea.support@National SemiconductorJapan Ltd.Tel:81-3-5639-7560Fax:81-3-5639-7507Order Number LM1875T LB02NS Package Number TA05BLM18752WAudioPowerAmplifierNational does not assume any responsibility for use of any circuitry described,no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.。

用LM1875+NE5532制作的功放电路(适合于多媒体有源音箱升级）LM1875T是美国国家半导体公司九十年代初推出的一款音频功放电集成电路，采用TO-220封装，外围元件少，但是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点,从九十年代初一直到现在还被广大音响爱好者推荐。

最可贵的是其价格已从当初的十几元降至现在的八九元，最适合于不想花太多的钱又想过过发烧隐的爱好者业余制作。

该IC最的优点是在小功率输出时的音质能直逼中高档音响的听音效果，在标准工作电压下能获得30Ｗ的平均功率，这在一般家用情况下已经足够，笔者曾用NE5532前级音调电路推动该集成功放，正如各类电子报刊评价那样获得极佳的效果，遗憾的是这样性格高的集成电路却很少见于市售的功放和多媒体有源音箱中，虽然其外表是如何的赏心悦目和精致漂亮，但是打开外壳，却很难发现它的芳影，而是生产厂家为了节省那几元钱的成本，大都采用诸如2030或其它名不见经传的廉价电路，由于和TDA2030的封装完全一样，可以直接的代替它，可以获得立竿见影的效果，但是必须是正品。

以下是应用电原理图，只画出一个声道，电路原理：以上均只画出一个声道，另一声道原理相同。

JP1为音频输入端，在这里省去耦合电容，因为考虑到现在的音源CD ，VCD ，DVD，TURN，电脑声卡等，基本上输出级都有隔直电容，U2 和前面的阻容元件组成反馈式音调电路，，U1为前级线性放大部分，设为2倍的放大倍数。

可根据实际情况来改变它的增益大小，R18、C13、C14为电源隔离滤波部分，以减少两级的相互串绕，DW1，DW2为稳压管，如果电源变器为双12V ，则可以省去它，后级功放部分：在以往电子报刊中常介绍给功放集成电路取消负反馈电容，再加上一个由运算放大器构成的直流伺服电路，使其变成一个纯直流功放电路，事实对LM1875,还有LM3886等,根本不需多此一举,直接取消该电容即可,用数字万用表实际测量输出端,发现它的零点偏移很少,只有几毫伏左右,本人用这样的电路多年还没有烧坏集成块和扬声器的事件发生,况且该集成电路具有过热过流短路保护功能, 该电路中取消了负反馈电路中下面的负反馈电容，变成了纯直流放大电路，大大地拓宽了频率响应，事实证明，只要前级音频输入电容选好，一般用ＣＢＢ１Ｕ，或者用别的发烧品牌如ＷＩＭＡ，等，后级电位就很稳定，不能用一般的电解电容，因为那样有可能有小电流通过，通过放大后造成后级的不稳定，你可以通过对比试听出取消前后的音质绝然不同的效果，特别是高频和低音的拓宽，该电路取消了一般采用运放做伺服电路，使制作变得容易。

LM1875、LM3886（LM4780）、LM4766、TDA7293、TDA7294比较及应用摘要:一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W 范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293应用LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。

很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。

本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。

1、LM1875LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。

LM1875、LM3886（LM4780）、LM4766、TDA7293、TDA7294 比较及应用摘要:一．6片IC 简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC 音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、（LM4780）LM3886 以及ST 意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。

采用这几款IC 的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY 发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland 的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC 本身性能之优异。

关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293应用LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC 简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC 音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST 意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W 范围内，适合于家用高保真音频放大器。

采用这几款IC 的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY 发烧友，特别是初学者的喜爱。

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虽然JeffRowland 证明了功率IC 可以好声，而且这些IC 家喻户晓，使用者众多，但“IC 音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY 发烧友的头脑里。

很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。

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JP1为音频输入端，在这里省去耦合电容，因为考虑到现在的音源CD ，VCD ，DVD，TURN，电脑声卡等，基本上输出级都有隔直电容，U2 和前面的阻容元件组成反馈式音调电路，，U1为前级线性放大部分，设为2倍的放大倍数。

可根据实际情况来改变它的增益大小，R18、C13、C14为电源隔离滤波部分，以减少两级的相互串绕，DW1，DW2为稳压管，如果电源变器为双12V ，则可以省去它，后级功放部分：在以往电子报刊中常介绍给功放集成电路取消负反馈电容，再加上一个由运算放大器构成的直流伺服电路，使其变成一个纯直流功放电路，事实对LM1875,还有LM3886等,根本不需多此一举,直接取消该电容即可,用数字万用表实际测量输出端,发现它的零点偏移很少,只有几毫伏左右,本人用这样的电路多年还没有烧坏集成块和扬声器的事件发生,况且该集成电路具有过热过流短路保护功能, 该电路中取消了负反馈电路中下面的负反馈电容，变成了纯直流放大电路，大大地拓宽了频率响应，事实证明，只要前级音频输入电容选好，一般用ＣＢＢ１Ｕ，或者用别的发烧品牌如ＷＩＭＡ，等，后级电位就很稳定，不能用一般的电解电容，因为那样有可能有小电流通过，通过放大后造成后级的不稳定，你可以通过对比试听出取消前后的音质绝然不同的效果，特别是高频和低音的拓宽，该电路取消了一般采用运放做伺服电路，使制作变得容易。

本科毕业论文（设计）题目：音频功率放大器设计学生姓名：指导教师：所在分院：专业：电子信息工程班级：二〇一三年五月音频功率放大器设计摘要：音频功放全称为音频功率放大器，它主要用于推动扬声器发声，从而重现声音的功放装置。

本设计主要采用前置NE5532集成放大，功放模块选用LM1875放大芯片，电源部分采用自制的线性直流电源。

该音频功率放大器能够很好的对低频小信号进行放大，它能够如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来面貌的能力，并且对声音信号进行必要的修饰以及加工。

本文主要介绍基于LM1875 D类音频功率放大电路的设计，它在音频应用场合能够提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快速转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流能力和非常宽的电源范围等特性。

在当今的社会中，经过了几代科学家的不断努力和尝试，它的技术已经日益成熟，用了一套比较完整的制作方法。

通过对硬件数据进行测试，比较输出功率和输入功率，进一步了解了音频功率放大器。

关键词：LM1875；高保真；功率放大Audio power amplifier designAbstract：Audio amplifier called the audio power amplifier, it is mainly used to promote the sound from the speakers to reproduce sound amplifier device. The design front NE5532 integrated enlarge, rear LM1875 amplifier chip, can be a good low-frequency small-signal amplification, it can truthfully reflect the tone of the sound signal, pitch and tone strong sound quality status and the ability of the original appearance of and the sound signal necessary modification and processing Therefore, the object of study is the sound quality of high-fidelity power amplifier technology, this paper describes the LM1875 class D audio power amplifier design, audio applications can provide very low distortion and high-quality sound, but also has a high gain, fast slew rate, wide power bandwidth, large output voltage swing, high current capability, and a very wide power range and other characteristics. Today, the audio power amplifier is still analog amplifier for mainstream products, analog amplifier has experienced decades of continuous improvement and perfection, and its technology has been developed to its peak. Test, comparing the output power and input power, hardware data Learn more about the audio power amplifier.Keywords: LM1875 ；High-fidelity ；power amplifier目录1. 绪论 (1)1.1音频功率放大器的设计背景 (1)1.2国内外的研究现状 (2)1.3设计的主要内容 (3)2 系统方案的论证 (4)2.1设计的主要任务 (4)2.2设计方案的选择 (4)3 硬件电路的设计 (6)3.1前置放大器 (6)3.2功放设计 (7)3.2.1 功率放大器的类别 (7)3.2.2 音频功率放大器的主要参数指标 (10)3.2.3 D类功率放大器的特点 (12)3.2.4 关于 LM1875的电路特点以及资料 (13)3.2.5 Lm1875放大电路的设计 (14)3.3电源电路的设计 (15)4 电路制作以及安装测试 (18)4.1装配与测试数据 (18)4.3实物展示 (19)5. 总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1.绪论功率放大器，可以称之为“功放”。

音频功率放大器的设计内容提要：本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。

关键词：LM1875 功率芯片音频功率放大器Audio power amplifier Abstract:Keywords: LM1875 power chip Audio amplifier目录一、音频功率放大器简介 (1)（一）早期的晶体管功放 (1)（二）晶体管功放的发展和互调失真 (1)（三）功放输入级——差动与共射-共基 (3)（四）放大器的电源与甲类放大器 (4)（五）其他类型的放大器 (5)二、放大器常见名词 (6)（一）灵敏度 (6)（二）阻尼系数 (6)（三）反馈 (6)（四）动态范围 (6)（五）响应 (6)（六）信噪比(S/N) (7)（七）屏蔽 (7)（八）阻抗匹配 (7)三、音频放大器的设计 (7)（一）设计要求： (7)（二）设计过程 (7)四、LM1875的简介 (16)（一）LM1875的参数简介 (16)（二）LM1875的工作原理： (16)（三）LM1875的电路特点 (17)五、电路设计 (17)（一）典型应用电路 (17)（三）双电源音频功率放大器PCB图 (19)六、电路制作与调试 (20)（一）利用PCB制作电路板 (20)（二）装配与调试： (20)七、电路图的绘制与制板中应注意的问题 (21)（一）Sch原理图应注意常见问题 (21)（二）PCB设计中应注意的问题 (22)（三）焊盘应注意的常见问题 (23)八、总结 (23)参考文献 (25)音频功率放大器的设计一、音频功率放大器简介在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。

所以，就高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。

课题设计任务音频功率放大器，主要技术指标和要求：⑴采用全部或局部分立元件设计一种OCL双声道音频功率放大器。

≥ 10W。

⑵额定输出功率PO=4Ω。

⑶负载阻抗RL⑷失真度 ≤3%。

⑸设计放大器所需的±18V直流稳压电源。

2.分析设计要求，明确性能指标。

3.确定合理的总体设计方案，绘制构造框图。

4. OCL功率放大器各单元详细电路设计。

总体方案分解成假设干子系统或单元电路，逐个设计。

5．完成整体电路设计，并做成实体电路。

目录二.功率放大器概述2.1名词解释2.2 音响的开展史及开展方向2早期的晶体管功放2 晶体管功放的开展和互调失真2 功放输入级——差动与共射-共基2放大器的电源与甲类放大器2功率放大器的研究意义三.功率放大器的技术指标和类别特点3.1 功率放大器的技术指标及其说明3.2 功率放大器的类别及其特点3按所用的放大器件分3按输出极与扬声器的连接方式分3按输出管的偏置和工作状态分四.总体电路设计4.2总体电路图4.3总体电路分析五.单元电路设计5.1直流稳压电源5.2散热设计5.4 TDA2030功率电路.1 TDA2030简介TDA2030典型应用电路六．焊接安装调试七．课程设计总结八．参考文献一.前言高保真功率放大技术的开展，使整个音频功率放大技术领域发生了宏大的变化。

现代人对听觉程度要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多，高保真音频功率放大技术克制了这个缺点，它可以如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来相貌的才能，同时对声音信号进展必要的修饰和加工，因此，我们这次的研究对象是高保真功率音质放大技术，本文主要介绍LM1875音频放大器的设计，它在音频应用场合提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快速转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流才能和非常宽的电源范围等特性。

系统采用大回环电压负反应控制输出，配以普通双路桥式整流滤波电路，放大器采用内部补偿，增益控制在26dB左右。

HI—Fl数控LM1875功放功奉放大器许多音响音乐爱好者往往对IC功放不屑一顾。

他们认为Hi-Fi功放非分立元件设计制作不可。

其实，这种看法有失偏颇。

诚然，分立元件功放的性能和音质确实非IC功放可比。

但这是从终极的性能和音质以及不计成本为前提的说法。

事实上，现行业余设计制作的不少分立元件功放的性能和音质，由于没有测试仪器，其性能究竟达到什么水平很难说。

由于没有测试仪器参与调试，同样的一个放大电路，其性能因制作水平而异，有时更不可同日而语。

再说，在成本相当的条件下，要设计出一款性能和音质优于IC功放的分立元件功放，对专业设计师来说决非易事，对业余爱好者来说更是难上加难。

而采用IC制作功放，其基本性能是易于保证的，可收事半功倍之效。

因此我们认为，若以学习设计和钻研放大器技术为主要目的，制作分立功放是必由之路。

如果以欣赏音乐为主要目的而又不想购买商品功放者，显然以制作IC功放是首选。

长期以来，有不少IC功放就是为Hi-Fi而设计的，它们失真低，工作稳定可靠，元件少，成本低，容易制作。

其音质完全能够满足Hi-Fi欣赏要求，配合电脑欣赏音乐，无论性能还是音质更是绰绰有余。

本次DIY采用LM1875自制25W ×2功放的应用设计考虑及制作技巧和主要测试性能所选的变压器硬件模块：供电部分功放部分调音部分喇叭保护部分硬件模块芯片的选取：功率放大器（LM1875）：LN1875是一款发烧级功率放大器，美国国半公司研发的一款功放集成块！它在使用中外围电路少，而且有完善的过载保护功能音色甜美富有醇厚的音质。

工作范围：单电压（15~60V）,或双电源（±20V最大输出功率25W，总谐波失真为0.015％、±30V最大输出功率30W），该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。

喇叭保护（UPC1237）：UPC1237是扬声器保护专用集成电路，具有较宽的电压（VCC=25-60V）,内部包括开机延时、中点点位检测、过负荷检测、交流电源检测、双稳态触发器、继电器驱动等电路，仅需增加少量电阻电容等元件，即可保护功能完备、外围电路简介的扬声保护电路#p#分页标题#e#系统硬件电路：1）.供电部分由于传统的功放对电源的要求很是讲究，电源的功率与输出电压直接影响功放部分，要发挥芯片的极致不产生截波失真，不仅需要在电压上进行调节，功率也很重要。

【新提醒】LM1875、LM38...摘要:一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。

很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。

本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。

1、LM1875LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。

LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。

该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。

LM1875主要参数：电压范围：16～60V静态电流：50MmA输出功率：25W谐波失真：＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W时额定增益：26dB，当f=1kHz时工作电压：±25V转换速率：18V/μS电路原理：LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成，音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02组成低音控制电路；C03，C04，W03组成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。

放大电路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等组成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10的作用是防止放大器产生低频自激。

本放大器的负载阻抗为4→16Ω。

为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为2*25V，滤波电容采用2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。

装配与调试：工具准备：20W电烙铁一把，万用电表一个，尖嘴钳一把，螺丝刀一把，焊锡丝和松香水若干。

准备焊接：焊接时先焊接跳线，再焊接电阻，再焊电容，再焊整流管，再焊电位器，最后焊LM1875，焊接LM1875前须先把LM1875用螺丝固定在散热片上，否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。

LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂，以利散热。