功放中经典芯片的DIY应用设计
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老菜鸟做集成功放TDA7293笔者从小学4年级就开始鼓捣电路之类,直到现在,人虽然不算老吧,但一直处于菜鸟状态。
来hifidiy论坛三年,在交流中学到了很多经验,不过对电路结构、调试之类了解的仍然不是很透彻,略懂皮毛。
从厚膜玩到集成IC,刚刚达到照图做能响的水平。
至于调音测试之类,时间、精力、金钱上都不太可能做得很完善。
分立元件对我来说诱惑很大,小功率的应该可以,但那种大动干戈的牛机,恐怕真是难以折腾了。
看到本次大赛的主题是“功放DIY”,刚好又有朋友要我帮着做一台接电脑用的桌面功放,老婆大人也整天吵吵要一台不裸奔的功放,于是就一起做了两套。
基本就是官方电路,只是输入耦合个人认为2-3uF比较好听。
图中所有元件参数都是最终实际参数。
朋友要求有两组输入可以切换,所以加了个信号切换继电器。
电源部分的开关设计在此先感谢“低音巴松”、“shinyue ”、SHILKA “等坛友帮助出主意。
高手们估计是都看腻了什么3886、7293之流,不过,对刚接触音响的新手们来说,这篇制作应该会有一定的帮助!既然定位在桌面功放,接电脑用,必然也就是推一推书架箱,功率要求也不是很大,而且发热量要控制得住。
我对7293IC的使用有一定的把握,所以这次就用它啦。
从电路开始。
有了完整电路图,就该布置元件和走线了。
机箱在网上买了俩,外观比较朴素。
想要放大点的牛又不想把电位器的线弄得很长,只好设计电位器延长方案。
先测量所有元件的外形和引脚尺寸,然后布网格,画PCB图。
打算继续用单面感光板来做,IC引脚处有另外一小块反过来做集中跳线,方便布线。
机箱也是实际测量建模,所以各元件的装配关系很明了,也方便后期加工。
唯一需要定制的就是牛和两个IC的导热板。
散热完全靠机箱本身,这种是第一次尝试。
(后来测试问题不大)细节。
布局很紧凑,比较担心的问题就是散热,还有牛会产生干扰。
完成后基本外观,很朴素。
最后出来的PCB,一点接地,单面板难度较大,最后基本上搞成总线式接地了。
TDA2030A双声道功放电子制作材料准备:1.TDA2030A集成电路芯片x22.封装片角导热硅胶垫x23.电解电容:100uF/25Vx4,2200uF/25Vx24.陶瓷电容:0.1uFx6,0.22uFx25.小电容:10uF/25Vx26. 电阻:47 ohm x2, 100 ohm x2, 4.7k ohm x2, 56k ohm x27. 双联电位器:100k ohm x28.C型终端电源插座x19.扬声器输出端子x210.L型终端RCA插座x211.电源变压器(次级输出12V,1A,原色包层)x112.PCB板x1步骤:1.准备好所需材料,确保所有元器件没有损坏或缺失。
2.将两个TDA2030A芯片焊接到PCB板上,确保芯片的引脚正确对齐。
3.将电解电容以及陶瓷电容按照电路图上的正确位置焊接到PCB板上。
注意电解电容的正负极要正确连接。
4.焊接电阻和电位器,并确保他们的阻值与电路图上的数值相匹配。
5.安装双联电位器,这是功放电路的音量调节控制部分。
6.安装C型终端电源插座,这是用来连接电源线的接口。
确保插座正常连接并固定。
7.安装扬声器输出端子和RCA插座,这些是用来连接扬声器和音源的接口。
确保插座正常连接并固定。
8.安装封装片角导热硅胶垫,这是用来散热的一部分。
确保它们牢固地固定在芯片上。
9.将电源变压器的次级输出线连接到C型终端电源插座上的正负极。
10.完成焊接后,检查电路连接是否正确,并检查是否有任何短接现象。
11.连接扬声器和音源,确保所有接口连接牢固。
12.插上电源线,注意电压是否适配。
13.打开音源和功放开关,检查声音输出是否正常。
14.测试功放的左右声道,确保它们都正常工作。
15.确认一切正常后,装配电路板并固定在适当的位置。
制作完成后,您可以使用这款TDA2030A双声道功放来放大音频信号,并推动扬声器。
这款功放电路简单可靠,并具有良好的音质表现。
希望这篇文章能对您有所帮助。
老烧们烧了二十多年的UPC1342功放推动芯片,试了下,不
是我的菜!创意DIY
UPC1342应该是94年推出的,老烧们津津乐道了二十几年,现在垃圾宝上都有成品高价售卖,据说音色沁人心脾,打样时候拼板做了,放了半年现在才拿出来试机。
先介绍一下这个拆机整流,垃圾货色。
我向来都不烧补品,元件只需要符合工作要求就拿来使用。
主角1342功放板
别说这么简单的板子,深夜12点多,耳朵紧贴喇叭,听不到任何噪音,包括低频嗡嗡声、高频白噪音,都没有,极其安静,就好像没开机一样,这是至今我听过最安静的。
但是一听,怎么不是他们说的那回事。
这对绿黑对管十几年前我就玩的,不是这个音色,高中低是很均匀的。
而这功放,低频中频很圆润,但,高频哪去了?好像用低通滤波器过滤过一样,怎么提升都听不到高频有明显变化!
于是,换个管子,小三肯。
小三肯的指标比绿黑对管差一点,试试吧。
结果。
毫无差别。
说明不是管子问题。
拆掉了官方电路中上下管集电极的0.068电容,高频好一点了,但是还是不是我的菜!我的耳朵不太好,高频欠缺,所以这个不符合我。
LME49830加K1058/J162的音色是至今难忘,虽然高频会欠缺一点点(可能是我耳朵问题),但不会差那么多。
数字音频功放处理芯片设计与实现1 引言目前,数字技术在人类文明中发挥着越来越重要的作用,正成为生活中必不可少的部分。
"数字功放电路"是指用数字技术对音频信号进行处理,使模拟的音频信号转换为数字信号,并最终以脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM )或脉冲密度调制(PulseDensity Modulation,PDM)的方式,驱动大功率开关晶体管(一般用M OS场效应管),并经一个LC电路进行∑变换后得到模拟的音频信号,并滤除高频脉冲成分,然后驱动扬声器放音。
与传统的模拟功放相比,数字功放的优点有:(1)数字功放的效率高,在80%以上,像TI的TPA203XDl系列最高可达到88%,APOGEE的DDX8000效率为90%,在工作时发热非常小;而模拟功放的AB类功放效率最高也只有60%,若是纯A类功放的效率也只有30%左右。
经过对比,在输出相同功率的情况下,数字功放的发热量只有AB类功放发热量的25%左右;而耗电量只有AB类的60%左右。
(2)数字功放的音质可以同纯A类相媲美,但A类的效率极低,容易发热,功率不容易做大;AB类音质较差,在小信号时容易出现交越失真,功率大时也容易发热。
相比之下数字功放有功率大、效能高、失真低的优点。
(3)抗干扰能力强,数字功放的信号放大部分采用数字放大方式,因为数字信号不容易受到外界杂散电波的干扰。
数字功放的放大工作方式是:把输入的模拟信号先转换成数字信号,再把数字信号进行放大处理。
而模拟功放直接对输入的信号放大,模拟信号容易受到外界杂散电波的干扰,产生一些杂音,影响整机性能。
(4)适合于大批量生产,由于产品的一致性好,所以生产中无须调试,只保证元器件正确安装即可。
数字功率放大器主要分为数字信号处理、桥式功率放大和低阶模拟低通滤波器3个部分。
音频信号处理作用是对输入的数字音频信号[脉冲编码调制(PulseCode Mod ulation,PCM)编码]进行过采样、噪声整形、重新量化编码成PWM形式的输出。
近段时间比较闲没事做,就像自己捣鼓的功放玩玩,在学校时剩下有几块TDA7294 的功放块,我就想把它利用起来,,废话不多说现在就动手开始做吧,,从原理图到pcb 到实物焊接完成,,全手工制作,,希望大家能制作成功,,,,(原理图+和pcb是在网上找的,,pcb我自己与改动),,,音质不是一般的好,,,,当然这跟用料有关,,,开始吧,,上图
1.原理图(在网上找的这只是一半,另一半完全一样)
主功放部分
2.电源部分
3原理图用AD09 画的
4.AD09 PCB
5,用AD09 负面打印图(不能直接打印)
接下来开始做饭子,,把电路图打印在菲林纸上,,用感光法做pcb,,,有点基础都会做,,
上图实显影后的图,
上图是腐蚀铜箔后的图
上图为焊接后的实物图,,
这是带40w 8欧喇叭的侧试图
由于没有外壳用了个赛睿鼠标的盒子勉强放下呵呵,,到此就制作完成了
声音很纯美的,,,由于中间有些照片没拍到大家制作中遇到困难可以加我qq 免费指导,,,1094662454 呵呵呵再见吧。
TDA2030小功放DIY原理图+线路板PCB图
TDA2030单电源供电电路原理图
TDA2030单电源供电电路PCB线路板图
3.TDA2030双IC桥接分立电源供电放大电路原理图(输出功率P o = 28W,V s = ±14V):
TDA2030双IC桥接分立电源供电放大电路原理图
【注意事项】
[1].TDA2030A具有负载泄放电压反冲保护电路,如果电源电压峰值电压40V的话,那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器,二极管限压(5脚因为任何原因产生了高压,一般是喇叭的线圈电感作用,使电压等于电源的电压)以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。
[2].热保护:限热保护有以下优点,能够容易承受输出的过载(甚至是长时间的),或者环境温度超过时均起保护作用。
[3].与普通电路相比较,加散热片可以使其有更高的安全系数。
万一结温超过时,也不会对器件有所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。
[4].印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。
[5].装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260℃,12秒。
[6].虽然TDA2030A所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。
用STK4162自制高保真功放用STK4162自制高保真功放2009-08-29STK系列厚膜功放模块在广大音响爱好者,特别是焊机派中一直有着不错的口碑。
用其制作功放不但电路简单,成功率高,而且音质达到了较高的水准,一点也不比一般分立元件制作的功放逊色,今天和大家介绍一款用STK4162做的功放.STK4162的基本参数:推荐供电电压±30V,极限供电电压±45V额定输出功率2×40W,峰值输出功率2×80W谐音失真0.4%响应10Hz~50kHz(-2~0dB)下面让我们通过一些实物图片来认识一下STK4162。
STK4162模块的正面功放模块较厚,差不多有9mm,这个和一般的功放IC有较大的区别,厚膜的称谓也许就是由此而来。
模块较厚模块的背面是一片长50mm,宽35mm的铝质散热片,大面积的散热接触面使散热效果达到了最佳状态。
背面是铝质散热片为了一探究竟,狠下心拆开了一个STK4162功放模块,让我们看看模块的内部结构。
内部的晶体管清晰可见,全部是用晶体管芯直接帮定到铝质散热片上,不过整个电路已经和散热片绝缘了,所以散热片可以直接接地,以提高信噪比。
上面那4个最大的四方块就是后级功放管芯了,就是这4个功放管芯为我们提供了汹涌澎湃的功率输出。
由于所有的晶体管都装在同一基板上,所以整个电路的温度环境基本一致,由温度变化造成对电路的影响被降到最低。
STK4162内部结构STK4162功放模块的应用电路如下图。
可见电路非常的简单,只要少许常见的阻容元件即可组成一个高音质立体声的大功率放大器。
第6脚为静音控制脚,实际制作中可以不用接。
用STK4162组成的功放电路采用双电源供电,推荐使用±30V,最高不可超过极限电压±45V,否则将引起功放模块损坏。
四个整流二极管要求电流足够大,可选用6A的整流二极管,滤波电容容量最好不要小于4700u,推荐使用10000uF的滤波电容,以提供瞬间的大电流。
自制DIY功放TDA2030A,高保真爆低频,音质更上一层TDA2030A是一款具有体积小,输出功率大,各种保护电路齐全等特点的芯片,我们主要外接少量元器件就可以制作一个音质很好的功放模块。
看一下实物图及引脚:芯片有字的一面从左到右,分别是1,2,3,4,5脚。
1脚是同相输入端,2脚是反相输入端,3脚接地或者负电源,4脚是功率输出,5脚就是正电源了。
好了,我们开始设计功放电路:这个电路是个双电源供电电路,4脚输出脚与喇叭之间无耦合电容,所以低频得到改善,属于高保真电路。
电路分析一下:音频输入信号首先被1uf的电解电容耦合再输入到1脚,即同相输入端,另一条之路接22k电阻,起到同相输入端偏置的作用。
2脚反相输入端接680Ω电阻与电容到地,再接一个22k电阻到4脚来设置闭环增益。
3脚因为要接负电源,所以要接一个去耦的瓷片电容,还需要接一个二极管与4脚相连。
4脚就直接与喇叭相连,但要接一个1Ω的电阻与104瓷片电容来移相,稳定频率。
5脚是接正电源,同样需要瓷片电容来去耦,反接一个二极管。
这里的两个二极管是对正负输出电压限幅起到作用。
接下来,找到元器件并按原理图在洞洞板上摆好,准备焊接:哦,对。
TDA2030A需要接散热片的,预防工作时间久了发热烧坏或者影响音质。
开始动笔,保持思路清晰,电路无误后开始焊接:主模块焊好了,接下来就是焊接电源模块了,看电路图:通过二极管整流出来的正负两路先接一个104瓷片电容滤高频,后面再接8个4700uf的电解电容来储能、过滤低频杂波信号,以免接到功放模块上影响音质。
让功放模块的低音更加爆,下潜得更深。
找到元器件就开始焊接吧。
焊接的背面:最后测试,小编一般用DJ来测试。
上电瞬间,喇叭会有“嗞”的一声,但是这个需要把耳朵靠得很近才听得到,静噪相当满意了。
打开一首DJ,低音就像心脏跳动一样,有力、铿锵。
立马喜欢上了这款TDA2030A(虽然国产货可以买得到)。
偷偷告诉你,想听双声道的,可以在焊接一块功放模块,你会得到惊喜的!至此,本次TDA2030A功放宣布成功。
自制迷你小功放
1、首先了解电路图主要以核心元件集成电路TDA2822为核心。
2、制做电路板。
我们都是业余爱好者所以买一小块万能电路板就可以。
万能电路板有分好多种。
可根据电路图购买这样可以更好的合理安排元器件。
下面是我用一小块覆铜板雕刻的电路板。
由于电路简单所以采用自己制板而不用万能电路板。
(必须有打孔电钻)
3、看电路图找元器件。
集成块2822可在电子市场买。
如果你身边有废旧收音机电视机的电路板,就没必要在花钱买了。
音频输入接口电视机电路板上有。
音频输出接口也有,或者在收音机电路板也可以找到。
电源接口、开关电位器收音机理由有。
就不在图说了。
4、看图安装焊接元件。
5、根据自己情况安装外壳。
6、自制音响,我用的是茶叶盒效果也不错。
喇叭是收音机上面的3W。
但是省了钱。
如果喇叭功率大一点的话会更好些。
用LM3886制作了一款功放电路,在用学校DVD机试听时,总感到声音效果不如人意,响度也达不到标称功率效果。
虽经多次调整电路参数(包括提升了电源电压),但收效甚微。
后来看到有关刊物介绍LM3886放大倍数偏小,需要有足够幅度的激励信号,才能收到较好的效果。
为此,笔者选用“运放之星”NE5532制作了一款前置放大电路加在功放输入端,再次试听,音效、响度明显得到了改善。
现将制作的前放电路介绍如下:图1为前放电路的直流伺服电源电路,给前放电路提供稳定的±12V电源。
稳压电路采用三端集成稳压块,并且使用一片NE5532构成伺服电路,实现对输出电压的实时跟踪与调整。
图2为前置放大电路,电路采用了“运放之星”NE5532构成同相比例运算放大电路,其放大倍数为5倍左右(主要由R9、R7、R10、R8决定),C15、C16在电路中具有提升高音频信号的作用。
J1接环变的双12V输出端,J2为信号输入端,J3为信号输出端(接功放输入端)。
图3为印刷电路板图,图4为元件布置图。
具体安装时,可将此电路板安装在功放箱中靠近背面的附近。
通孔,并经过J2(双信号插座)接音源。
本电路也适用于其他音源幅值较小的组合系统作为功放的前置放户外演出和歌舞厅所使用的专业音响,多数为进口设备,应该说可靠性较高。
主要问题是操作者专业素质不齐,真正配备合格调音师的单位很少。
本文针对中、小型歌舞厅音响设备操作要点进行解说,可做为制订操作规程的参考。
另外,在中小型歌舞厅由于话筒声反馈造成的自激啸叫现象,是常见的令使用者头疼的问题,因为经常出现啸叫会令宾客扫兴,音响效果无从谈起,严重者会造成设备损坏。
所以,自激啸叫现象是歌舞厅音响使用中的一个重要问题,下面分别叙述。
一、音响设备开、关机顺序应按由前到后顺序开机,即由音源设备(CD机、LD机、DVD机、录音机、录像机)、音频处理设备(压限器、激励器、效果器、分频器、均衡器等)到音频功率放大器到电视机、投影机、监视器。
LM3886音频功率放大器功放diy制作(收藏)
LM3886 是美国国家半导体公司的50W功放集成电路,具有完善的保护电路,极低的失真,是物美价廉的选择,用它制作的功放可谓上上之选。
LM3886TF参数如下:
LM3886在VCC=VEE=28V、4欧负载时能达到68W的连续平均功率,在VCC=VEE=35V,8欧负载时能达到50W的平均功率。
具有较宽的电源电压范围VCC VEE为20V-94V;
总谐波失真噪声:60W 20Hz<F
转换速率(SLEW RATE):VIN=2.0VP-P、tRISE=2ns 时的值为19V/us
总静态电流:50mA
输入偏流: 0.2uA
增益带宽乘积: 8 MHZ
LM3886
LM3886引脚图
用LM3886制作的功放板
我们以LM3886T原理和现有的印刷电路板为基础。
出于测试目的,放大器的原型是一个稳定的±35 V电源供电。
在驱动电平为1 Vrms获得的最大不失真输出功率约63瓦,用的是8欧姆的扬声器。
负载阻抗为4欧姆推输出功率不小于108瓦。
在实践中,这些功率水平可以意味着“音乐的力量”,但千万记住,放大器的电源功率一定得满足!
应高度重视放大器LM3886的冷却。
提供一个足够的散热器给LM3886散热。
牢记散热器要用隔离材料,如云母。
LM3886功放电路原理图
LM3886功放PCB图 (责任编辑:admin)。
采用AudioDJ技术的音频播放芯片OZ168及其应用设计摘要目前已成为便携式电脑的标准设备,168芯片采用技术,可保证在电脑不开机的情况下欣赏音乐,从而将便携式电脑转变成随身携带的机,这一方案可大大降低电脑电池消耗,最大限度地延长工作时间。
文中介绍了168的主要特点、结构功能,给出了其应用电路。
关键词技术;播放;便携式电脑
1引言
OZ168是O2MICRO公司生产的专用便携式电脑音频播放芯片。
目前,便携式电脑几乎都将CD/DVDROM作为标准配置,正常情况下,在便携式电脑上播放CD音乐都需要先将系统开机,用Window-sTMMediaPlayer或其它媒体播放软件来播放。
为了简单的功能去开启系统,而消耗大量的电池电力,这无疑会为正常的移动办公带来电池电力不足的压力。
AudjoDJTM技术能使便携式电脑用户在随时欣赏CD音乐的美妙的同时,无需顾虑电池的容量限制,OZ168器件的专用隔电措施可保证只提供CD/DVDROM等少部分系统工作电源而将电脑其它部分关闭,从而大大降低电脑的电池消耗,最大限度地延长电池工作时间。
图1是OZ168的工作系统框图,它的主要功能和特点如下
●具有三种工作模式CD播放模式、直接播放模式、直通信道模式;
●具有三种电源管理方案自动省电工作模式、休眠模式、待机模式;
●在CD播放模式时,可通过ATAPI协议来控制CD/DVDROM的各种工作状态;
●支持CD/DVDROMDMA功能,从而使数据传输的速率更快;
●AudjoDJTM技术可保证系统的最小软件支持;
●具有CD高品质音响效果。
2工作模式
OZ168有CD播放CDPlayerMode,直接播放Direct。
功放DIY——用TDA1521音频功放IC自制高保真有源音箱荷兰飞利浦公司推出的TDA1521是一款双声道高保真功放IC,其工作电压范围宽,输出功率大,失真小,并且内部设有多种保护电路,工作稳定可靠。
该功放IC既可采用双电源供电,亦可采用单电源供电,由于内部含有两个相同的功放电路,并且外围元件很少,故使用一片TDA1521即可根据实际情况方便的组成OTL功放、OCL功放和BTL功放,非常适合初学者自己动手制作功放。
下面介绍两款采用TDA1521设计的OCL功放电路和OTL功放电路。
▲ TDA1521构成的OCL功放电路。
TDA1521采用9脚单列直插封装,内部设有短路及过热保护电路,并具有开关机静噪功能(在接通或断开电源时无冲击噪声)。
该IC的工作电压范围为±7.5~±20V,静态电流为40mA,输入电阻20KΩ,信噪比为85dB。
在电源电压为±16V时,输出功率为12Wx2(RL=8Ω,THD=0.5%),或15Wx2(RL=8Ω,THD=10%)。
由于OCL功放电路输出端不含输出耦合电容,故其低音效果更好。
本电路可以在±10~±16V电源电压下工作。
▲ TDA1521构成的OTL功放电路。
若实际中没有双电源,亦可以将TDA1521接成单电源使用,此时需要将TDA1521的②③⑧脚连接起来,然后通过一个100μF的电解电容(即图中的C3)接地,同时TDA1521的输出端④脚和⑥脚都要通过输出耦合电容与喇叭连接。
TDA1521接成单电源使用时,推荐工作电压范围为16~32V。
由于其输出耦合电容为上千μF的电解电容,故这种OTL功放在处理低频信号方面要逊于上图所示的OCL功放电路。
▲ 单列直插9脚封装的TDA1521。
上图为单列直插9脚封装的TDA1521,还有一种TDA1521A,虽然也是单列直插封装,但其散热片与TDA1521不一样,在选用时需要注意。
基于音频功放集成芯片LM4766实现高保真音频功放器的设计本文设计了以AB类音频功放集成芯片LM4766为主要元器件的高保真音频功率放大器,其克服了A类音频功率放大器效率低和B类音频功率放大器信号容易产生交越失真的缺点,同时也克服了传统音频功率放大器推动中小型音箱时存在的音色单薄、纤弱的缺点,具有放大倍数高,工作稳定,失真度极小等优点,可广泛应用于多种对音质要求较高的场合,如车载音响设备和KTV等场合。
1系统方案设计目的是制作一款高保真音频功放器件,以实现对音频信号的高保真输出。
系统总体框图如图1所示。
基于音频功放集成芯片LM4766实现高保真音频功放器的设计系统主要由二阶低通滤波电路、差动放大电路和功率放大电路集合而成。
当音频信号通过左右声道输入后,首先经过二阶低通滤波器进行滤波处理,保证进入到下 放大电路中的音频信号的质量;然后进入到差动放大电路部分进行信号的放大(20~30倍), 进入到以LM4766为主要的芯片的功率放大电路中,实现失真度极小的大功率音频信号输出。
该高保真音频功放器可以直接通过外面两路音频信号输入,并通过判别音响中输出的音频信号的音质来判断该音频功放器性能的好坏。
作品使用简单,仅需加上电源,接上输入音频信号便可以输出高保真音频信号。
2系统设计及原理分析设计并制作完成高保真音频功率放大器,其设计中必须考虑对音频信号的滤波以及低失真的放大问题。
为了有效地解决滤波问题,设计了二阶有源低通滤波电路,对输入的音频信号进行处理;之后,采用差动放大电路对信号实现音频信号的放大,同时,为了实现高保真的输出,采用了美国NS公司推出的双声道大功率放大集成电路芯片LM4766,它可以达到每个声道在8Ω负载上输出40W平均功率的功放指标,而且失真小于0.1%,属于高端的单片双声道音频功率放大集成器件。
LM4766能做到在人耳可闻频段,在30W功率输出的情况下仅仅有0.06%的失真和杂讯值,配合前端的信号调理电路设计,LM4766能发挥很好的效果。
黎明职业大学机电工程系2009届毕业设计专业:应用电子技术课题:家用功率放大器班级:应用电子技术6班姓名:李文添学号: 0906190135小组成员:王森明黄逸冰指导教师:吴家烜2012年1月3日摘要随着社会的发展,人们的追求,现代人对听觉的水平要求越来越高,所以对音响的音质真实性要求越来越多,并能对音频信号进行适当的加工装饰,使声音音质真实优美动听。
因此,我们这次的研究主要对象是高保真家用功率放大器, 然而功率放大器是在音响系统中是把微弱的音频信号放大到足以驱动喇叭单元工作,重放出人耳能听到的声音设备。
本设计主要介绍采用LM3886芯片设计的功率放大器,它在应用场合能提供非常低的失真度和高质量的音色,还具有了高增益、快转换速率、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。
系统采用大回环电压负反馈控制输出,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。
它可用于家用功放,高品质音频系统,立体声唱机等。
关键词:高保真家用功率放大器 LM3886引言随着电子技术的发展,音频功放(APA)技术的最新发展进一步提高了音响的音质,以及人们生活水平的不断提高,各种新型家庭影院的新技术、新品种器材不断涌现,市场中的音响设备品种繁多,音响爱好者被商店里的设备搞得眼花缭乱,无从下手,往往投入较大的资金而得不到较好的重放效果。
高保真功放就克服了传统音响的这些缺点.表现出了声音的真实性.我们所做的LM3886高保家用功率放大器就是使重放的声音跟真实的声音高度相似.如果从重放声的角度来讲,高保真音响系统非常讲究表现音乐的内涵和细节,通过器材的重放能够表现出音乐所要表达的深刻含义,与欣赏者产生情感上的交流,在重放时对音乐中的细微声音都能表现出来。
目录摘要 (1)引言 (2)第一章概述 (3)1.1 主要内容 (4)1.2 功放的发展史 (5)第二章功放的定义、种类及性能指标 (6)2.1 功放的定义 (7)第三章家用功放的组成模块 (8)2.1 电源部分 (9)2.2 放大部分 (10)第四章 LM3886高保真音频放大电路的基本原理 (11)第五章电路板的制作与调试 (12)4.1 电路板的制作 (13)4.2 电路板的调试 (14)总结 (15)致谢 (16)参考文献: (17)注释 (18)附录1 (19)附录2 (20)第一章概述本文主要介绍高保真功率放大器,我们所用的芯片LM3886,放大器它具有非常低真度和高品质的性能,最少的元件,保护电路包括内部电流限制和热关断。
DIY全互补OCL分立元件功放大多数初学者对集成电路的制作比较热衷,因为其成功率较高的缘故。
不过集成IC的标称功率和相同功率的晶体管分立元件电路对比,听感上明显的动态不足。
分立元件功放的制作其实只要精心挑选材料,也是不难成功的,下面介绍的这个功放无需调试,很值得大家仿制。
这是一个采用全互补对称电路驱动方式的OCL功放电路,它是目前中档功放用得较多的一种电路,具有对称性好,频响宽阔,结构简单等特点。
其失真度虽不是特别低(0.03%左右),但电路的转换速率、TIM失真等动态指标却相当好。
因而音质很好,是目前制作家用高保真功放的首选电路。
电路的第一级采用互补对称差分电路,每管的静态工作电流约1mA,选用优质低噪声互补管2SC1815、2SA1015作互补差分对管,有较低的噪声和较高的动态范围。
第二级电压放大采用互补推挽电路,采用高互补对管A180、C180,工作电流约5mA,两管集电极串接的二极管和电阻为缓冲级提供约1.6V 的偏置电压。
两只互补中功率对管TIP41C、TIP42C构成射随器缓冲驱动级,增设射随器缓冲驱动级是现代OCL电路的主要特点之一,它主电压放大级具有较高的负载阻抗,有稳定而较高的增益。
同时它又为输出级提供较低的输出内阻,可加快对输出管结电容Cbe 的充电速度改善电路的瞬态特性和频率特性。
该级的工作电流也取得较大,一般为(10-20)mA,个别机型甚至高达100mA,与输出级的静态电流差不多,可使输出级得到充分驱动。
其发射极电阻采用了悬浮接法(不接中点),可迫使该级处于完全的甲类工作状态,同时又为输出级提供了偏置电压。
输出级为传统的互补OCL电路,采用了FT高达60MHz的三肯大功率互补对管C2922、A1216,静态电流约为100mA。
输出端与输入级反相输入端接有环路负反馈网络,并将电路增益设定为31倍。
功放中经典芯片的DIY应用设计
自从被黑胶和原版开盘迷住以后,对CD产品已不屑一顾,难道时代的进步带来的先进数码设备反而不及过时的模拟设备?虽然旧时的模拟音源有其优越的地方,但毕竟从耐用性和内容的多样性相对今天来说,已经难以满足需求,数字音源是唯一的选择。
如果用LP的效果标准来要求CD,理论上并不存在困难,而在实际应用中能达到这种要求的产品少之又少,是什么原因?于是本人也异想天开地想通过实践来知道一些相关答案。
D/A芯片的三驾马车TDA1541、AD1865、PCM63据说是三大传世经典颇受青睐,一直以来都有听过多款不同版本的产品,其中滋味难以用文字语言来表达,有进口厂机,也有DIY产品,好听耐听的都是借朋友的,自己拥有的机器都不太满意,呵呵。
先从这几个经典芯片入手试试,按照自己的想法制作,摸石头过河,看看自己能做出什么水平的DIY作品出来,是否可以达到大侠们的制作水平,我个人没有多大信心,因为数字电路平时很少有了解,只好临时抱佛脚恶补相关知识、学习网友的经验,张冠李戴拉郎配把各种不同用途的芯片组合成电路试试。
成功是需要付出努力的,一番折腾调教后,就这样先完成了以下两个东西。
1:首先制作的是目前论坛最热、名满天下的TDA1541,据说,制作这个DAC难度不小,我自己也有买过几个不同版本的成品PCB自己组装,最终效果不说了,有好有坏,我觉得这个D/A最难做到的是空间感或声场的深度以及底噪。
这些做过的的DIY作业,某些版本的声卡测试指标做得很好,无奈听感却不甚理想,记得不止一次的看到明大侠和其他网友提到过布线的学问技巧,自己有看了一些相关理论,觉得这方面的确是好声的前提,这些经验需要借鉴。
电源质量是声音品质的基石,这点似乎已经是广大diyer的共识,但是各式各样的电路形式却令人眼花缭乱,LM317、337稳压目前被大多数的设计者应用,但是自己有一点经验:78系列的稳压效果最终表述的声音我更喜欢(个人观点,请勿拍砖),另外的原因是自己手头上这样的零件很多,扔了浪费。
IV/LPF据说是DAC的重要部分,决定产品最终的声音风格,选择什么形式的LPF也费些脑筋,论坛有运放、仿马兰士的HDMA的,为了省略调试的麻烦我还是选用了运放组合(见下图),
这个输出电路看起来是个独臂老人,仔细分析电路似乎是设计者有意少画了一个下臂电阻,不然输出中点不可能是0电位,但是调整1.5k电阻还是可以调整输出管的电流,这也是选择这个电路的原因。
中点输出不在0电位,对于有耦合电容的时候却不一定是坏事,曾经见过一些国外玩家在制作音箱分频器的时候,故意给里面的电容用电池加一定的偏压,这样做的好处是可以令到电容的相位失真减少(不知是真是假哦),因此,这里的电路中点不在0电位,也许正是设计者的初衷。
数字电路是标准的组合,大家的都一样,没什么特别的地方,连接好电路图就开始画板了,使用的软件是最简单的Sprint-Layout,热转印也是第一次做的,都是在论坛潜水学习的成果,方法过程这里就不累赘了。
请看图吧。
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通电工作后一切正常,哈哈,没有BUG,那个场管使用K170,输出管调整静态电流在8ma,中点3.9v.
2:第二个做好的是大名鼎鼎的AD1865N-K,据说,这是一个充满黑胶魅力的R2R D/A芯
片,被许多天价的欧美名牌CD或解码器使用,可惜一直没有机会听得到,只听过一些diy 作品,而且是NOS方式的。
这里也说说NOS方式,不使用超取样数字滤波,听感确实有特别的地方,但是在我看来,这种方式只是某种味道的喜好或器材搭配的需求,对各种声音的表达并不全面(个人看法,请手下留情)。
但是选用什么芯片来做超取样数字滤波也曾经困扰着我,口碑好些的可供选择的型号大致有SM5843/5813,DF1700,PMD100(HDCD),结合目前市场价格,从性价比来考虑,我选择了SM5813APT,这样,就搭好了数字电路CS8412CP+SM5813APT+AD1865N-K。
电源部分,没有什么更改,沿用上边TDA1541同样的电路。
AD1865有内部的IV,直接接好LPF就可以正常出声,但是考虑到IV的影响程度,同时不知道其内部IV的性能特点,再结合其他网友的diy制作,还是弃用其内部IV,用电流输出型接法,外加IV转换电路和LPF,这样增加了电路的可玩性。
至于选择哪种形式的IV/LPF 电路,为了简单,还是选择了运放,二阶滤波,之所以没有选择更复杂的形式,是因为前面已经使用了8倍采样的数字滤波,再者为了得到更自然的声音和尽量保持AD1865的特色。
同样也是热转印做板,呵呵,第二次做的比较好些了。
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上图再说。
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