一个60瓦功率放大器的电路如下图所示。它的设计布局简单,非常传统。它具有完全对称的单极频率补偿结构,但为了减少零件的数量,采用了一些不常用的方法。
首先,放大器的配置是在反相配置中完成的,而不是实现非反相布局的常见风格。
因此,重要的是连接扬声器与反极性。然而,反相放大器不需要执行太多来校正开环相移,只是像他们自己的非反相同行,这是一个明显的优势,在这个直接的设计。
此外,本设计的输入电容具有双重功能。它提供交流耦合,也最小化直流增益到统一。准确地说,所有的频率依赖关系都维持在反馈回路之外。因此,通过给定的无源输入网络,信号保持完全预先条件,以减少更多的部分。
因此,基频放大器的设计工作在可能超出正常音乐频率范围的频率上使用高增益。你还可以发现,除了39pf的频率补偿电容和一些基本的解耦,放大器电路并没有使用奇怪的RC网络“以获得稳定性”。
即使有上述讨论的参数,这个60瓦放大器设计包括一个假设的40°相位裕度,而流线型PCB设计有助于将杂散信号影响保持在最低水平。这是由于功率运放的离散设计。
几乎所有对放大器的评估都是在有大量电噪声的车间气氛中使用部分未屏蔽的测试探头进行的。即使在这种情况下,放大器的原型也绝对没有显示出不稳定的倾向。
在早期,大多数放大器的输入灵敏度都很小(1Vrms),用于与线级输入源集成。如果你想这样配置这个放大器,那么你可以使用括号中显示的组件值,这将提供x12或22 dB的增益。
然而,事实是,与智能手机和平板电脑上的低电平耳机输出插口相比,在这些现代时代,线级信号源几乎看不到。
这里讨论的60瓦放大电路提供了36 dB (x67)的增益,使得所有标准当代耳机插口(0.2 Vrms)都可以输出100%的功率。阻尼元件会随着频率的增加而受到负面影响。
另一个伟大的东西是LED用于偏置电流源晶体管。使用led是因为与齐纳二极管相比,这些器件产生的噪音更低,这有助于消除一对旁路电容,这也允许更低的热漂移放大器的电源开关打开!
此外,这种设计的价格更低,紧凑和光滑的性质可以观察到的功率晶体管的发射极电阻,在那里我们可以发现常规的1-Q型并联连接,提供了一个额外的优势,通过较小的电感相比传统的线绕电阻。
输出功率晶体管本身由最小的静态电流供电,牺牲了令人难以置信的失真水平,以获得许多有用的优点,包括更小的功率浪费和使用to -92无需散热器的输出级的能力。
性能
尽管使用了非常标准的晶体管集,音频输出质量被发现是优秀的。当这个60瓦放大器的音频质量测试与当代昂贵的Hi-Fi放大器相比较时,我们的设计展示了音频的一些紧密的低音,非常精确的音乐内容的细节和一个非常干净的中音频率。
保护
在全60瓦输出功率或65瓦10% THD,指示T0-220输出晶体管将非常努力工作,因此体面的散热是输出功率器件必不可少的。
虽然在这个设计中没有考虑过流保护电路,但通过两个2安培保险丝串联在两条供电线路上保护放大器总是至关重要的。
60瓦特立体声放大器使用Gainclone概念
接下来的设计是一个60瓦的立体声放大电路,通过一个集成电路LM3875,可以产生良好的音质。
该集成电路由德州仪器制造,可以在8欧姆扬声器上产生良好的60瓦功率输出。
LM3875基本特性
- IC LM3875的一般特性可以从以下几点来理解:
- 在20Hz ~ 20kHz的频率范围内,+/-40V供电范围内,总谐波失真(THD)小于0.03%。
- 内部保护从电压尖峰,短路,输出过载条件。
- 低噪音输出,95dB以内
电路图
从图中我们可以看到,输入信号连接到电阻R2,这个电阻将放大器的输入阻抗和耦合电容C2设置为33K。
输入级包括由C3、R3和R1组成的超声滤波电路,通过低射频衰减抑制任何进入的噪声。
在这之后,信号被允许通过到IC的引脚7,使信号获得25倍的增益。这个增益是通过将其通过R5和R6反馈回输入引脚来维持的,并由公式(1 + R5/R6)计算得到。
在10Hz以下的频率削减-3dB是通过C5实现的,可以看到附在R5上。
放大音乐输入来自销# 3最终美联储放大声音的扬声器代,然而在此之前可能发生,信号通过一个R4网络和C4阻止放大器在满负载变得不稳定,从而保证连续稳定输出完整的体积。
电力供应
该60瓦立体声放大电路的电源采用24-0-24V 5安培变压器,经指定的桥式整流模块整流,并用C13和C14滤波。
优秀的文章!
我想到的是,这是一个有趣的应用程序与树莓派或类似(甚至可以制成一个单板计算机,只做这一点)。
1.Pi Hat连接到板上的POE线。
2.带模式传感的以太网电源(例如,是802.3at, bt,还是UPoE?)(30W、60W或100W))
3.如果这可以适应48VDC在默认情况下,然后没有步骤下来需要从PoE,所以可以直接驱动放大器有效。
4.工作方式就像HiFiBerry,它直接从板上取下音频并放大。
5.有一个高效率的降压转换器在它供电的PI在5 v@5.5a.
为什么会是这块石头?
然后,您可以将它用于家庭自动化设计,使用一根CAT6电缆连接到内墙低压外壳,或作为一个单独的组安装,具有硬有线以太网和全AirPlay/DLNA支持。(shairplay)。你不需要其他任何东西,除了连接那个盒子的扬声器线和以太网线。而在802.3AT中,10W / channel的总功率为20W,这对于大多数房间来说都绰绰有余。使用802.3BT++,你可以获得大约90W的功率为45W /通道,在大多数情况下,这对大房间来说绰绰有余。
感谢您分享宝贵的反馈!感谢!