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使用运放推动的A类耳机放大器电路图
接线图
2023年12月31日 18:33 273
admin
採用本文介绍的甲类放大器，可以获得比较好的高传真效果。Ａ类耳机放大器（TL072OP配合BC142，143）
在日常的生活中，当其他家庭成员正在看电视，或者别人正在睡觉不能打扰时，你就无法去欣赏那优美的音乐。在这种情况下就需要考虑本文介绍的放大器，虽然电路很简单，但其高传真效果却超过了商店里的标準功率放大器，利用调谐器和答录机机芯，就可以安装出一个高质量的音响系统，而价格却比较低。
设计思路：在详细介绍电路之前，先谈谈设计思路，并解释一下怎样才能达到甲类性能，而大多数的身歷声功率放大器都採用 乙类。
我们知道，一般放大器的输出级由二支路组成：一支路处理负极性（负半周）输出信号，另一支路由处理正极性（正半周）输出信号。这样可以使静态电流降至最小，但要驱动扬声器又必须使电压和电流具有较大的振幅。
遗憾的是，这些放大器都有一定的失真，叫做交叉失真。它出现在输出信号的零交叉点或者在该点附近。如果电路的这两个支路不完全匹配，则往往会出现交叉失真，这种失真使得利用耳机听节目的效果非常差。
将耳机的插座接在主放大器输出端的话，还產生另一个问题是：需要在耳机和输出级之间串联一些电阻，用来减小信号电平。这样一来将改变原负反馈特性，由此通常使得低音响应產生一个高峰，并伴有低於该峰值频率的快速滚降。
总之，要想生產出一种能成功驱动耳机并获得最好音质的放大器，需要解决以上两个问题。
要成功设计任何一种音频设备，首先第一步要弄清所设计的是什麼设备，并由此决定其电路。十年前，大多数耳机的阻抗都是8Ω，而现在绝大部分都使用了聚酯膜振动膜，阻抗通常為32Ω。
如果你去几个高传真用品商店转转，就会发现大多数商品（包括阻抗為8Ω的那一类）的灵敏度為87dB-96dB/mW，最大输入功率近於100mW通过对10副耳机加装这种放大器后进行的测试发现：大部分耳机都可以在输入功率為10MW的情况下输出足够音量。
甲类功放：对输出功率而言，放大器同样需要低失真，低噪音，频带宽，以适应高传真设备的要求。避免交叉失真，输出级必须為甲类放大器。
现在来谈谈普通的小信号A类电晶体放大级。為保证信号的最大动态范围，集电极电压应為有效电源电压值的一半，该级的电流消耗决定於集电极所联负载电阻值的大小。在功率放大器中，负载通常是一个8Ω扬声器。
现在再返回来看看耳机。為一副32Ω的耳机提供10MW功率需要560MWR.M.S电压动态范围和25MA的电流消耗，所以，只要在输出级採用小信号电晶体就可以实现。但实际上放大器的最大输出功率正好超过了100MW，在放大器输出最高电平之前，耳机就已经开始出现失真。
為了使输出级能够正常工作，最后选择了运算放大器作為驱动器（其输出级為甲类）。通过对这款耳机甲类放大器进行总谐波失真（THD）及带宽测试，结果如下：
THD＜0.005%（1KHZ）
频率回应：2.5HZ-100KHZ（-3dB）
信噪比：-90dB
最大输出：120mW/32Ω
电路原理：
电路图见图一，耳机右路元件的标号是在左路元件标号的基础上加100，例如右路的R1写成R101，C2写成C102等。
这里的放大器实质上是一个提升放大器，它的运算放大器和输出级都是甲类的，為实现直接藕合，电路採用了双电源。
首先，输入信号先通过隔直电容C1藕合到音量控制电位器VR1上，VR1的阻值较大，使声音在低音区（即2HZ）的-3DB点上。
对大多数信号源而言，如果它的信号不在电容上產生任何附加直流电压，那麼该电容可以不要。当然，為了安全最好保留该电容，否则输入端的直流偏移将导致的输出端上產生较大的偏移。
如果出现了直流偏移，数值较小时，会在输出级上增加电流消耗，產生失真；数值较大时，耳机将会被损坏。
音量控制VR1决定了放大器的输入阻抗為47KΩ，因為IC1的输入级是一个结型场效应管（J.F.E.T），其输入阻护大约為10-12MΩ。
目前市场上有大量的运算放大器，可广泛用於音频电路，但经过大量实验只有TL072性能最好，价格合理，噪音低，回应速率為13V/mS，并具有很高的电流吸收能力。
儘管这些元件具有上述诸多特点，实际上这些元件却很少运行在最佳条件下。例如，运算放大器的输出级工作电流為2MA，只工作的甲 乙类，负载小於10KΩ。其解决办法是在输出端和电源负极之间连接一个适当阻值的电阻，这样就强迫将其调至甲类。
图中的运算放大器IC1於同相输入放大器，将输入信号从可变电位器VR1的滑动触头连至其同名端（+）。电阻R3和R4有两个功能：第一功能前面已经说过，就是强制运算放大器工作在甲类状态；第二个功能是為TR1和TR2所组成的输出级提供偏压。
互补电晶体TR1和TR2採取发射极跟随器工作方式，这样，从基极看其输入阻抗较高，而输出极的输出阻抗则较低。
在电路设计中，电阻R5和R6是非常重要的，因為R5和R6与TR1和TR2的发射极串联，產生局部负反馈，使输出级工作在线性状态。
R5.R6和R3上的电压降也很重要，它使得输出级进入甲类工作状态，负反馈从电阻R5/R6的连接点通过电阻R2反馈到IC1的反相输入端（引脚2）。放大器的电压增益决定於电阻R2和R1的比值（10倍），电容C2用来隔直流，使其交流负反馈系数為R5/R6，而直流负反馈则是百分之百。放大器的输出端直接与耳机相连。
在介绍了放大器的电路之后，注意力应转移到电源上来。变压器有两个6V次级线圈，它们可為桥式整流器提供交流电。通过整流后，用电解电容C3和C4滤波。这是一个很基本的稳压电路，当然為了求得更佳的效果你也可以选择更好的电源供电方式，相信在其他的电路一可以容的找到。
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