頻放大器是在產(chǎn)生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號(hào)的設(shè)備,其重建的信號(hào)音量和功率級(jí)都要理想——如實(shí)、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz~20kHz,因此放大器在此范圍內(nèi)必須有良好的頻率響應(yīng)(驅(qū)動(dòng)頻帶受限的揚(yáng)聲器時(shí)要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。根據(jù)應(yīng)用的不同,功率大小差異很大,從耳機(jī)的毫瓦級(jí)到TV或PC音頻的數(shù)瓦,再到“迷你”家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦,直到功率更大的家用和商用音響系統(tǒng)的數(shù)百瓦以上,大到能滿足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。
音頻放大器的發(fā)展先后經(jīng)歷了電子管(真空管)、雙極型晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管三個(gè)時(shí)代。電子管音頻放大器音色圓潤(rùn)、甜美,然而它體積龐大、功耗高、工作極不穩(wěn)定,且高頻響應(yīng)不佳;雙極晶體管音頻放大器頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、可靠性高、壽命長(zhǎng),且高頻響應(yīng)好,然而它的靜態(tài)功耗、導(dǎo)通電阻都很大,效率難以提高;場(chǎng)效應(yīng)管音頻放大器具有與電子管同樣圓潤(rùn)、甜美的音色,同時(shí)它的動(dòng)態(tài)范圍寬,更重要的是它的導(dǎo)通電阻小,可以達(dá)到很高的效率。
? ? ? ? ? 下面小編為大家介紹九款簡(jiǎn)易音頻放大器電路設(shè)計(jì)原理圖詳解。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(一)
此電路充分利用了常規(guī)通用的LM317電壓調(diào)整芯片,使其不僅完成對(duì)濾波后未穩(wěn)電壓的穩(wěn)壓功能,而且還實(shí)現(xiàn)了對(duì)駐極電容式麥克拾取的音頻信號(hào)進(jìn)行放大的功能。駐極電容式麥克內(nèi)含有一個(gè)基于JFET阻抗轉(zhuǎn)換器,使語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流形式加到RP電阻上,引起相應(yīng)的電壓變化。220V交流電經(jīng)變壓器、橋式整流輸出36V未穩(wěn)直流電,再經(jīng)電容器濾波后饋入LM317的輸入在直流上的低阻音頻放大信號(hào),輸出至揚(yáng)聲器。實(shí)現(xiàn)電路如圖所示。
音頻放大器
在電路安裝完畢后,首先應(yīng)針對(duì)駐極電容式麥克兩輸入端電壓差進(jìn)行調(diào)整。要求此電壓差小于1.25VDC。在LM317調(diào)整端于地之間接入一可調(diào)電阻Rp,調(diào)整此電阻便可實(shí)現(xiàn)所需限度。其次,麥克拾取的音頻信號(hào)易受外界噪聲的干擾,c1的加入可濾出一部分干擾信號(hào),但對(duì)所需信號(hào)也進(jìn)行了衰減。由于LM317的內(nèi)部增益可以補(bǔ)償衰減部分,因此C1的引入所帶來(lái)的損耗可忽略不計(jì)。為了避免過(guò)分的損耗,C1的容值應(yīng)盡可能低,本電路取15F。最后需要注意的是,電路正常工作時(shí)LM317芯片的最小工作電流要求為4mA,使用了一個(gè)負(fù)載電阻來(lái)吸收4mA電流。如果使用一低阻抗揚(yáng)聲器,也必須引入此負(fù)載電阻,可以對(duì)信號(hào)失真進(jìn)行補(bǔ)償。在實(shí)際電路中,如果使用8Q阻抗揚(yáng)聲器,需使用至少420Q負(fù)載電阻補(bǔ)償可能引起的信號(hào)失真。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(二)
一款簡(jiǎn)易音頻功率放大器電路制作
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(三)
調(diào)節(jié)R1大小,使在最大輸出時(shí)信號(hào)不失真即可,減小R2可輸出更大的功率。如果有萬(wàn)用表,可將三極管集電極電壓調(diào)為電源電壓的1/2左右。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(四)
在本設(shè)計(jì)中,前置放大器的增益控制采用直流音量控制方式,其具體實(shí)現(xiàn)如圖1所示。前置放大器是由全差分運(yùn)放和電阻構(gòu)成的反相比例放大器,其增益由反饋電阻與輸人電阻的比值決定。外部輸人的直流模擬控制信號(hào)Vc,經(jīng)過(guò)增益控制模塊(GainCon-troD轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)用來(lái)控制前置放大器的反饋電阻與輸人電阻的比值,進(jìn)而調(diào)節(jié)增益的變化。
運(yùn)算放大器采用兩級(jí)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),如圖2所示圖。第一級(jí)采用PMOS輸人的折疊式共源共柵放大器提供大增益,同時(shí)增加輸人共模范圍,減小閃爍噪聲,折疊輸人管的負(fù)載采用帶源極反饋結(jié)構(gòu)的電流源負(fù)載,增加輸出阻抗,減小噪聲。第二級(jí)采用共源放大器提供大擺幅。為保持閉環(huán)的穩(wěn)定性,加人密勒補(bǔ)償電容,同時(shí),為了抵消右半平面零點(diǎn)的影響,在補(bǔ)償電容的前饋通路中插人與補(bǔ)償電容串聯(lián)的調(diào)零電阻。在共模反饋電路的設(shè)計(jì)中,采用有電阻分配器和放大器的共模反饋結(jié)構(gòu)。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(五)
該音頻放大器使用外圍元件很少,而且在2v電壓下也能很好地工作(電路見(jiàn)附圖)。
TDA7052是為電池供電的便攜式錄音機(jī)和收音機(jī)設(shè)計(jì)的單聲道放大器,其內(nèi)部增益定在40dB。現(xiàn)在錄音機(jī)和收音機(jī)都趨向小型化,電池用量減少了,這意味著電源電壓降低,輸出功率亦隨之降低,為了補(bǔ)償這種損失,TDA7052利用了橋接驅(qū)動(dòng)負(fù)載(ETL)原理。可使8歐負(fù)載的輸出功本達(dá)1.2w
附表列出了TDA7052的工作特生參數(shù),除特別說(shuō)明外,電源為6v,負(fù)載阻抗為80,輸人信號(hào)頻率是1kHz.環(huán)境溫度25C。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(六)
TDA2822制作話筒功放電路
這個(gè)電路外圍元件少,制作簡(jiǎn)單,音質(zhì)卻出乎意料的好。采用一塊雙路音頻放大集成電路。其主要特點(diǎn)是效率高、耗電省,靜態(tài)工作電流典型值只有6mA左右,該集成電路的電壓適應(yīng)能力強(qiáng)(1.8V~15V DC),即使在1.8V低電壓下使用,仍會(huì)有約 100mW的功率輸出,具體電路如圖所示。
駐極體話筒MIC將拾取的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后,經(jīng)C2和W從U1的②腳引入,經(jīng)U1音頻放大后,推動(dòng)喇叭發(fā)音。本機(jī)接成BTL輸出電路,這對(duì)于改善音質(zhì),降低失真大有好處,同時(shí)輸出功率也增加了4倍,當(dāng)3V供電時(shí),其輸出功率為350mW。
電阻R1、R2均選用1/4W金屬膜電阻,W為小型碳膜電位器,C2最好選用獨(dú)石電容器,如沒(méi)有應(yīng)選用質(zhì)量好的瓷片電容,C1、C4、C3選用優(yōu)質(zhì)耐壓16V,漏電電流小的電解電容,MIC選用高靈敏度駐極體傳聲器。K選用小型的按鈕開(kāi)關(guān)或撥動(dòng)開(kāi)關(guān)等,U1選用TDA2822M或TDA2822,也可用D2822代替。按圖1中數(shù)值制作,一般無(wú)需調(diào)試即可正常工作。
駐極體話筒檢測(cè):
例如用MF47萬(wàn)用表的 R X 1O0檔,測(cè)長(zhǎng)城CZⅢ型駐極體話筒,當(dāng)黑表筆接駐極體話筒芯線、殼,萬(wàn)用表指針指在3kΩ,當(dāng)用力吹氣,指針指在4kΩ的數(shù)值(也有的話筒阻值變小)。如果用力吹氣,萬(wàn)用表指針擺動(dòng)得很小,可把兩根表筆對(duì)調(diào)再試,如萬(wàn)用表表針仍然擺動(dòng)得很小,則說(shuō)明駐極體話筒已損壞。
駐極體話筒在應(yīng)用時(shí)漏極D必須通過(guò)一個(gè)4.7~10kΩ的電阻接電源正極,然后再與放大電路連接,如圖所示。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(七)
給麥克風(fēng)加裝放大電路
電子元件如下:電阻R1為1kΩ,電阻R2為1MΩ,R3也是1kΩ。三極管vT為9014,電容c1為4.7uf,c2為4.7uf,電池1節(jié)5號(hào)就夠了。
1、放大電路工作原理
圖1是整個(gè)話筒放大電路的電路圖,從圖1中可以看出,整個(gè)電路只要六七個(gè)原件。下面大概說(shuō)說(shuō)工作原理,其中電阻R1負(fù)責(zé)給咪頭提供工作電壓,R2與R3負(fù)責(zé)給三極管提供偏置電壓,電容C1負(fù)責(zé)把咪頭的信號(hào)耦合給三極管以便放大,最終放大后的信號(hào)通過(guò)電容C2耦合后送回到話筒線路的正極中,也就時(shí)話筒線最外層的屏蔽層(也就是外層的那層銅網(wǎng))。圖2就是我們制作時(shí)要用到的材料或電子元件。
2、制作似的注意事項(xiàng)
整個(gè)放大電路所需的電子元件的規(guī)格如下:電阻R1為1KΩ,電阻R2為1MΩ,電阻R3為1KΩ,三極管VT為9014,電容C1為4.7μF,電容C2為4.7μF,電池采用一般的五號(hào)電池即可,一般正常使用可用半年左右。制作完成后的電路板成品見(jiàn)圖3。
在制作過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn):
1.三極管的管腳一定要接對(duì),否則起不到放大的作用,管腳區(qū)分以下三極管引線朝下,平的一面朝自己,依次是E(發(fā)射極),B(基極)和C(集電極);2.麥克風(fēng)咪頭也是有極性的(具體區(qū)分見(jiàn)圖4);
3.耦合電容的極性可通過(guò)標(biāo)記來(lái)分辨,有箭頭且標(biāo)記為“-”的引腳是負(fù)極,正極一般不作標(biāo)記。
由于元件少也可直接搭棚焊接,電路板做好后可直接裝進(jìn)麥克風(fēng)的底座的內(nèi),電路板的電源引線則接入麥克風(fēng)預(yù)留的電池槽里即可。
3、效果測(cè)試
經(jīng)過(guò)試用,麥克風(fēng)有效距離完全可以達(dá)到5~6米,而且用Office Word 2003的語(yǔ)音輸入功能,效果也很明顯,離話筒1米左右說(shuō)話也可準(zhǔn)確識(shí)別。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(八)
要求一定要三極管,MP3信號(hào)輸出,小功率管放大,推動(dòng)中功率管子,失真小,不耦合 這個(gè)三極管電路簡(jiǎn)單實(shí)用,容易制作:
電路用9V單電源供電,輸入信號(hào)通過(guò)47uF電容耦合到9014的基極,9014擔(dān)負(fù)前置放大,工作在甲類狀態(tài)。5.6K和1.5K電阻是9014的偏置電阻,5.6K電阻同時(shí)又是負(fù)反饋電阻。22Ω電阻是電流串聯(lián)負(fù)反饋電阻,用來(lái)增加輸入阻抗并降低9014的線性失真。470Ω電阻是9014集電極負(fù)載電阻,用來(lái)將9014放大后的電流轉(zhuǎn)換成電壓,兩個(gè)1N4148二極管用來(lái)將后級(jí)互補(bǔ)管設(shè)定在預(yù)導(dǎo)通區(qū)。8050和8550組成OTL互補(bǔ)輸出電路,3.3Ω電阻是發(fā)射極串聯(lián)負(fù)反饋電阻,作用和22Ω電阻一樣。1000uf電容是輸出電容,用來(lái)隔斷直流讓交流信號(hào)通過(guò)。
8050和8550作為功率輸出管組成互補(bǔ)推挽輸出電路,將9014放大后的電流進(jìn)一步放大推動(dòng)揚(yáng)聲器。這個(gè)推挽電路的靜態(tài)偏置電流由2個(gè)1N4148設(shè)定,2個(gè)1N4148同時(shí)又是兩個(gè)功率輸出管的溫度補(bǔ)償元件。1000uF電解電容的正極接點(diǎn)處的電壓應(yīng)為電源電壓的一半4.5V。因?yàn)楣枞龢O管基極導(dǎo)通電壓為0.7V,由此可以得到8050的基極電壓大約為5.2V。再由此可以得到9014的靜態(tài)偏置電流為(9-5.2)/470=8[mA]。9014的發(fā)射極電壓=8*22=0.176V,基極電壓=0.176+0.7=0.87V。
簡(jiǎn)易音頻放大器電路圖(九)
只要增大R3即可提高放大器的增益。在R3兩端并聯(lián)電容C4,用于對(duì)高頻提供低阻通路濾波,防止高頻自激。J1為跳線,當(dāng)J1接通時(shí),1腳接地,全功率放大工作;當(dāng)J1斷開(kāi)時(shí),1腳為VDD,微功耗關(guān)斷,放大器不工作。跳線J2也可控制放大器的工作與否,當(dāng)J2斷開(kāi)時(shí),+IN端無(wú)偏流而使放大器不工作。接通則工作。LM4819的高增益音頻放大電路:
評(píng)論
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