高保真音頻放大器
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-02-28 17:25:52 | 544 次閱讀
當(dāng)按照原理圖所示配置時,這種低失真音頻放大器將提供大約 5 瓦到 8 歐姆的功率。當(dāng)驅(qū)動一個 6 歐姆的“衛(wèi)星”揚聲器時,功率計算約為 7.5 瓦,通常是環(huán)繞聲系統(tǒng)遺留下來的。使用 HP8903B 音頻分析儀測得的總失真在 1 和 5 kHz 時僅為 0.015%。(大多數(shù)人無法檢測到 0.1% 的失真。)輸入放大器上的 33k 與 1.5k 橋接進(jìn)行測試,以消除測試中的第一個放大器。全增益失真略高于 0.03% - 仍然非常好,可能是由于我當(dāng)時使用的 CA3240 運算放大器。
它運作良好的原因是由于輸出運算放大器的精度,“交叉”發(fā)生在非常接近零伏特的地方。注意沒有溫度補(bǔ)償二極管;運算放大器精確控制晶體管。每個放大器監(jiān)視相應(yīng)的晶體管發(fā)射極,所有增益帶寬的唯一任務(wù)是使該發(fā)射極精確地跟隨輸入電壓。當(dāng)輸入電壓通過 V/2 時,一個運算放大器“失去對輸出的控制”,同時另一個運算放大器接管控制。二極管對性能至關(guān)重要,因為它們允許每個運算放大器在“關(guān)閉”期間保持線性運行;運算放大器輸出只需擺動二極管壓降即可保持對反饋電壓的控制。那里' 輸出晶體管中基本上沒有靜態(tài)電流流動,因此放大器的待機(jī)電流只是運算放大器消耗的電流。使用高性能 Quad LS404 運算放大器,總電流可能只有 2 mA,沒有音頻,對于 5 瓦放大器來說還不錯。所有運算放大器都應(yīng)該是具有大量輸出電流的快速音頻類型,尤其是驅(qū)動晶體管的運算放大器。我喜歡 RC4560、LS404 或 LM833 的輸出,但還有很多其他的可以工作。慢速運算放大器可能會表現(xiàn)出振蕩趨勢,并可能在幾 kHz 以上出現(xiàn)失真。但是,我對舊的 LF353 運氣不錯。我的第一個運算放大器是舊的 CA3240,在那個位置看起來不錯,但您可能應(yīng)該選擇一種音頻類型。因為它是雙通道的,所以我可以將第一部分做成一個帶音調(diào)控制的雙運算放大器。晶體管需要像所示的那樣快速。替代品或不良接地技術(shù)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定。 我認(rèn)為這是一個“專家”級別的項目;您遇到穩(wěn)定性問題的可能性不大。有些揚聲器可能需要在輸出端安裝一個“緩沖器”(可能是 2.7 歐姆與從輸出到地的 0.1uF 串聯(lián))。我建議為運算放大器使用插座!此外,如果您有失真分析儀,請嘗試通過并聯(lián)一個低值電位器來調(diào)整其中一個 0.33 歐姆電阻器。您也許能夠找到一個值并聯(lián)在其中一個電阻器上,以進(jìn)一步改善失真。這次我沒有,但它已經(jīng)在早期的項目中工作過。我的 0.33 歐姆電阻是三個并聯(lián)的 1 歐姆電阻。
請注意四通道和雙通道運算放大器如何制作立體聲版本。單個運算放大器可以工作,但失真會稍微大一點。去掉兩個二極管,將兩個 22 歐姆連接到運算放大器輸出,將兩個 1k 電阻連接到負(fù)輸入。交叉表現(xiàn)出更多的“擺動”,產(chǎn)生更多的失真,但它仍然相當(dāng)不錯。這種技術(shù)產(chǎn)生了一個只有一個雙運算放大器的好放大器。不要試圖給輸出運算放大器任何增益以獲得最佳效果。另請參閱 具有更多失真的更簡單版本。
該電路將在較低的電源電壓下工作,但輸出擺幅受到運算放大器擺幅的限制,因為輸出級沒有電壓增益。但對于低至 9 伏的電壓來說,它是一個不錯的放大器,而 LS404 運算放大器的功耗非常好。
在穿孔板上構(gòu)建此類項目的一個問題是沒有低阻抗接地層和電源層。我用一條雙面覆銅電路板解決了這個問題,該電路板與穿孔板成直角安裝,并沿著底面的中間向下延伸。當(dāng)幾滴環(huán)氧樹脂固化時,我用了一點速干膠來固定它。它還由一對用于晶體管集電極和其他電線的銅條固定。(使NPN側(cè)為正,)鉆一個孔讓大電容的引線穿過并用大鉆頭“沉頭”孔,從而去除孔邊緣周圍的銅(絕緣)。
我沒有展示的是我已經(jīng)連接了一個立體聲插孔來組合聲卡輸出的兩個通道。從每個輸出到輸入電容我有兩個 1k 電阻。我正在將一個優(yōu)質(zhì)的剩余揚聲器(在車庫出售時發(fā)現(xiàn))轉(zhuǎn)換成一個放大的揚聲器,以增強(qiáng)筆記本電腦的音頻:
看我剛剛發(fā)現(xiàn)了什么!完美的 24 伏、600 毫安 Acopian 電源正好適合我切出的孔。我打算使用外部電源,但這更好。我添加了一個開關(guān)接地或浮動電源。
我喜歡這個東西。請記住,此放大器沒有足夠的功率來加載這個大揚聲器,但揚聲器在放大器在其極限范圍內(nèi)工作時可產(chǎn)生出色的保真度。它能夠在臺式機(jī)上發(fā)出“煩人”的聲音,但不會讓后院充滿派對音樂。如果您想要更大的功率,請考慮使用現(xiàn)代 D 類放大器。但是這個電路非常適合用于各種桌面收音機(jī)或音頻項目的揚聲器放大器。它“吹走了”我的名牌電腦揚聲器。
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