音頻信號(hào)放大器電路圖(一)
如圖所示。本音頻信號(hào)放大器主要用于頻帶為300Hz~3400Hz范圍內(nèi),它可廣泛用于通訊機(jī)中的公務(wù)聯(lián)絡(luò),也可用于小型音響、收錄機(jī)、收音機(jī)放大,以及其它音頻故障接收信號(hào)。
工作原理
電路原理如圖所示。本放大器由三極管VT1、VT2、VT3、變壓器T1、T2及相關(guān)元件組成。微弱的信號(hào)ui由輸入變壓器T1,感應(yīng)的信號(hào)送到前置放大器VT1的基極進(jìn)行放大,其集電極將放大信號(hào)送到變壓器T2,T2的作用能使單端變成雙端,則T2的次級(jí)繞制的兩組分別送至由三極管VT2和VT3組成的單端推換式放大電路,工作于甲乙類狀態(tài)。經(jīng)耦合電容C5、C6送到揚(yáng)聲器BL,BL發(fā)出放大后的音頻信號(hào)。
音頻信號(hào)放大器電路圖(二)
音頻信號(hào)放大器電路圖(三)
用LM3886制作了一款功放電路,用DVD機(jī)試聽(tīng)時(shí),總感到聲音效果不如人意,響度也達(dá)不到標(biāo)稱功率效果。雖經(jīng)多次調(diào)整電路參數(shù)(包括提升了電源電壓),但收效甚微。
后來(lái)看到有關(guān)刊物介紹LM3886放大倍數(shù)偏小,需要有足夠幅度的激勵(lì)信號(hào),才能收到較好的效果。為此,選用“運(yùn)放之星”NE5532制作了一款前置放大電路加在功放輸入端,再次試聽(tīng),音效、響度明顯得到了改善?,F(xiàn)將制作的前放電路介紹如下:
圖1 ?前放電路的直流伺服電源電路
圖1為前放電路的直流伺服電源電路,給前放電路提供穩(wěn)定的±12V電源。穩(wěn)壓電路采用三端集成穩(wěn)壓塊,并且使用一片NE5532構(gòu)成伺服電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的實(shí)時(shí)跟蹤與調(diào)整。
圖2 ?前置放大電路
圖2為前置放大電路,電路采用了“運(yùn)放之星”NE5532構(gòu)成同相比例運(yùn)算放大電路,其放大倍數(shù)為5倍左右(主要由R9、R7、R10、R8決定),C15、C16在電路中具有提升高音頻信號(hào)的作用。J1接環(huán)變的雙12V輸出端,J2為信號(hào)輸入端,J3為信號(hào)輸出端(接功放輸入端)。
圖3 ?NE5532優(yōu)質(zhì)前放PCB
圖3為印刷電路板圖,圖4為元件布置圖。具體安裝時(shí),可將此電路板安裝在功放箱中靠近背面的附近。通孔,并經(jīng)過(guò)J2(雙信號(hào)插座)接音源。
本電路也適用于其他音源幅值較小的組合系統(tǒng)作為功放的前置放大。
音頻信號(hào)放大器電路圖(四)
晶體管音頻信號(hào)放大器
所示是小型錄音機(jī)的音頻信號(hào)放大器,話筒信號(hào)經(jīng)電位器RP1調(diào)整后加到晶體管VT1的基極,R4接在VT1的發(fā)射極作為電流負(fù)反饋電阻器穩(wěn)定直流工作點(diǎn),C3為去耦電容器使VTI交流增益提高,音頻信號(hào)經(jīng)三級(jí)放大后加到變壓器TI的初級(jí)線圈上。VT3的集電極輸出經(jīng)Ri8、Cl6反饋到VT1的基極t用以改善放大器的頻率特性。該放大器的輸出采用變壓的方式可以補(bǔ)償高頻信號(hào)。電路由3V低壓供電,使用2節(jié)電池即可,具有耗電少的特點(diǎn)。
音頻信號(hào)放大器電路圖(五)
第一級(jí)為差分放大電路,T1和T2、T3和T4分別構(gòu)成復(fù)合管,作為差分放大電路的放大管;T5和T6組成鏡像電流源作為T(mén)1和T3的有源負(fù)載;差分輸入信號(hào)分別從T1和T3管的基極輸入,從T4管的集電極輸出,為雙端輸入單端輸輸出差分電路。采用電流源作有源負(fù)載,可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出的增益。
第二級(jí)為共射放大電路,T7為放大管,采用恒流源作有源負(fù)載,以提高本級(jí)的電壓放大倍數(shù)。
第三級(jí)中的T8和T9復(fù)合成PNP型管,與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓,可以消除交越失真。
引腳2為反相輸入端,引腳3為同相輸入端。電路采用單電源供電,故為OTL電路。輸出端(引腳5)需要通過(guò)電容連接負(fù)載。
電阻R7從輸出端連接到T4的發(fā)射極,形成反饋通路,并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋,穩(wěn)定整個(gè)電路的電壓增益。
圖3 ?由LM386構(gòu)成的音頻放大電路
由LM386可以很方便地構(gòu)成音頻放大電路,圖4電路所需的元件最少,電壓增益為20dB,圖5所示電路的電壓增益最高可達(dá)200dB。
圖4 ?放大器增益=20(最少元件)
圖5 ?放大器增益=200
音頻信號(hào)放大器電路圖(六)
同相音頻放大器原理圖
工作原理如圖所示:輸入的音頻微弱信號(hào)經(jīng)電容cl耦臺(tái)到前髓運(yùn)霄放大器A的1腳進(jìn)行放大.其@腳送出的信號(hào)與兩個(gè)并聯(lián)對(duì)稱、平衡的功放三極管VTl、VT2射極同相輸出。
其中,c2、R4、RP構(gòu)成負(fù)反饋電路,以提高輸出信號(hào)波形的穩(wěn)定性。c3為補(bǔ)償高頻電容。C4、c5為電源交流分量濾波電容。電阻R8~Rlj為三極管vTl、vT2的偏置電阻。低頻端距響好壞取決于輸出端電容量C8、c9的容量大小,同時(shí)也起隔直作用,調(diào)節(jié)電位器RP可調(diào)增益達(dá)10dB以上。
音頻信號(hào)放大器電路圖(七)
使用運(yùn)放推動(dòng)的A類耳機(jī)放大器電路圖
電路圖見(jiàn)圖一,耳機(jī)右路元件的標(biāo)號(hào)是在左路元件標(biāo)號(hào)的基礎(chǔ)上加100,例如右路的R1寫(xiě)成R101,C2寫(xiě)成C102等。
這里的放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)提升放大器,它的運(yùn)算放大器和輸出級(jí)都是甲類的,為實(shí)現(xiàn)直接藕合,電路採(cǎi)用了雙電源。
首先,輸入信號(hào)先通過(guò)隔直電容C1藕合到音量控制電位器VR1上,VR1的阻值較大,使聲音在低音區(qū)(即2HZ)的-3DB點(diǎn)上。
對(duì)大多數(shù)信號(hào)源而言,如果它的信號(hào)不在電容上產(chǎn)生任何附加直流電壓,那麼該電容可以不要。當(dāng)然,為了安全最好保留該電容,否則輸入端的直流偏移將導(dǎo)致的輸出端上產(chǎn)生較大的偏移。
如果出現(xiàn)了直流偏移,數(shù)值較小時(shí),會(huì)在輸出級(jí)上增加電流消耗,產(chǎn)生失真;數(shù)值較大時(shí),耳機(jī)將會(huì)被損壞。
音量控制VR1決定了放大器的輸入阻抗為47KΩ,因?yàn)?a target="_blank">IC1的輸入級(jí)是一個(gè)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(J.F.E.T),其輸入阻護(hù)大約為10-12MΩ。
目前市場(chǎng)上有大量的運(yùn)算放大器,可廣泛用於音頻電路,但經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)只有TL072性能最好,價(jià)格合理,噪音低,回應(yīng)速率為13V/mS,并具有很高的電流吸收能力。
儘管這些元件具有上述諸多特點(diǎn),實(shí)際上這些元件卻很少運(yùn)行在最佳條件下。例如,運(yùn)算放大器的輸出級(jí)工作電流為2MA,只工作的甲乙類,負(fù)載小於10KΩ。其解決辦法是在輸出端和電源負(fù)極之間連接一個(gè)適當(dāng)阻值的電阻,這樣就強(qiáng)迫將其調(diào)至甲類。
圖中的運(yùn)算放大器IC1於同相輸入放大器,將輸入信號(hào)從可變電位器VR1的滑動(dòng)觸頭連至其同名端(+)。電阻R3和R4有兩個(gè)功能:第一功能前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),就是強(qiáng)制運(yùn)算放大器工作在甲類狀態(tài);第二個(gè)功能是為T(mén)R1和TR2所組成的輸出級(jí)提供偏壓。
互補(bǔ)電晶體TR1和TR2採(cǎi)取發(fā)射極跟隨器工作方式,這樣,從基極看其輸入阻抗較高,而輸出極的輸出阻抗則較低。
在電路設(shè)計(jì)中,電阻R5和R6是非常重要的,因?yàn)镽5和R6與TR1和TR2的發(fā)射極串聯(lián),產(chǎn)生局部負(fù)反饋,使輸出級(jí)工作在線性狀態(tài)。
R5.R6和R3上的電壓降也很重要,它使得輸出級(jí)進(jìn)入甲類工作狀態(tài),負(fù)反饋從電阻R5/R6的連接點(diǎn)通過(guò)電阻R2反饋到IC1的反相輸入端(引腳2)。放大器的電壓增益決定於電阻R2和R1的比值(10倍),電容C2用來(lái)隔直流,使其交流負(fù)反饋系數(shù)為R5/R6,而直流負(fù)反饋則是百分之百。放大器的輸出端直接與耳機(jī)相連。
在介紹了放大器的電路之后,注意力應(yīng)轉(zhuǎn)移到電源上來(lái)。變壓器有兩個(gè)6V次級(jí)線圈,它們可為橋式整流器提供交流電。通過(guò)整流后,用電解電容C3和C4濾波。這是一個(gè)很基本的穩(wěn)壓電路,當(dāng)然為了求得更佳的效果你也可以選擇更好的電源供電方式,相信在其他的電路一可以容的找到。
音頻信號(hào)放大器電路圖(八)
LM4906音頻功率放大器典型應(yīng)用電路
如圖所示為L(zhǎng)M4906音頻功率放大器的典型應(yīng)用電路(MSOP封裝)。音頻信號(hào)輸入后,經(jīng)過(guò)C2耦合加到放大器的反相輸入端(4腳),功率放大后從Vo1(5腳)和Vo2(8腳)以電橋輸出的形式加到揚(yáng)聲器。LM4906內(nèi)部有兩個(gè)放大器,第一個(gè)放大器的增益可由增益選擇端(3腳)控制,3腳為低電平時(shí)增益是6dB,3腳為高電平時(shí)增益是12dB。第二個(gè)放大器增益由內(nèi)部?jī)蓚€(gè)20kΩ電阻固定為1。LM4906以電橋差動(dòng)形式輸出時(shí),功率放大器的增益Av為2&TImes;20kΩ/20kΩ或2&TImes;40kΩ/20kΩ。當(dāng)1腳為邏輯低電平時(shí)放大器微功率關(guān)斷,為邏輯高電平時(shí)放大器全功率工作。
音頻信號(hào)放大器電路圖(九)
前置放大器電路如下圖所示,采用A運(yùn)算放大器作音頻前置放大電路。其優(yōu)點(diǎn)是體積小、噪音低、功耗小、一致性較好。利用運(yùn)算放大器A可取得很深的負(fù)反饋,同時(shí)提高不失真輸出。使信號(hào)失真度在1%以下;該放大器電壓增益可達(dá)50~80dB。
其中,cl為高頻補(bǔ)償電容,c2、R2為去耦濾波電路。調(diào)節(jié)電位器RPl可平衡共模抑制比。電位器RP2為負(fù)反饋元件。調(diào)節(jié)RP2則可改變輸出電平。
元器件選擇:電容cl為82P,c2為100p/25v。電阻R1為27kn,R2為100n,R3為50kn。電位器RPl10kn,RP2為100kn。集成運(yùn)算放大器A用GF2A。變壓器T用晶休管收音機(jī)常用的小型輸出變壓器來(lái)代替。
音頻信號(hào)放大器電路圖(十)
如圖所示為L(zhǎng)M4902音頻功率放大電路(MSOP封裝)。音頻信號(hào)輸入后,經(jīng)過(guò)Ci、Ri耦合加到放大器的反相輸入端(4腳),而放大器的同相輸入端 (3腳)則通過(guò)CB交流接地,功率放大后從Vo1(5腳)和Vo2(8腳)以電橋輸出的形式加到揚(yáng)聲器。LM4902內(nèi)部有兩個(gè)放大器,第一個(gè)放大器增益由外部電阻RF、Ri的比值決定,第二個(gè)放大器增益由內(nèi)部?jī)蓚€(gè)10kΩ電阻固定為1。Shutdown腳(1腳)為邏輯低電平時(shí)放大器微功率關(guān)斷,為邏輯高電平時(shí)放大器全功率工作。
評(píng)論