A. 功放调音电路原理及优劣
第一个只用RC电路虽然简单但损耗肯定很大,而且也不太准确(易受温度影响)
第二个用运放的好处就是不太容易失真,而且可以调的比RC还多低中高都可以独立调整
B. 求音质好的功放电路图,最好能用USB供电
这是一个理想的功放电路
C. 功放电路工作原理
要全说原理的话,那就很多了
只能大概的说一下
从左边说起吧
那几个电容不用说了,全是用来耦回合的,用三种电容是答为了让高中低三种信号都容易通过
Q1和左边那几个K级别的电阻,构成了偏置电路,这个电路看起来简单,分析起来就多了,12K和VR1是给Q2提供偏置电流的
下面15K的是给Q3提供偏置电流的
Q2和Q3是给后级作为驱动用的,两个20欧的电阻是让输出的两个三极管的E极之间产生一点电压,这个电压可以给后级作为偏置,让后级的工作点比AB类功放稍高一点点,改善交越失真
后面的三极管就是输出极了,作为电流放大的输出的,中间的0.22欧电阻是给几个输出用作电流平衡用的,没有这几个电阻的话,可能会导致输出的某一个三极管电流过大,另一个却没有多少电流输出
那30欧电阻和0.047UF电容是一个茹贝尔网络,目的是让喇叭对于输出来说更像一个电阻,而不是电感这对于电路来说,是一件好事
简单的就说那么多了,但这个电路并不是一个很好的功放
首先,输出级的8个三极管都没有B极电阻,这会让输出电流不平衡的
电路没有负反馈,一个没有负反馈的功放电路,并不能算是一个好功放
D. 想做一个音质非常好的功放,求电路图和工作原理
其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。
对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。
如图所示:
(4)原音功放电路扩展阅读:
一套音质不错的音响中,起主要作用的是音箱,占60%以上,功放在30%以下。余下的是音源和放音环境等,所以功放的选择不是主要的,不过一台好功放也是必不可少的,所谓好功放,一般人看就是功率和频响宽度,信噪比等,但最主要的是该功放与音箱是否能配套。
这不单是功率,阻抗等常用指标,还有一个在二三十年前的音响产品说明书中见过的叫"阻尼系数"。普通的功放包括分立元件,集成功放等都在20-30之间,很难达到50的,以前的电子管功放在80-100之间,进口功放在80-150之间。
E. Hi-Fi功放的自制功放
本文向读者介绍一款高保真发烧Hi—Fi功放组合,全部制作成本仅需几百元,制作调试极易,非常适合广大工薪阶层的音乐爱好者制作,该组合音质极其纯真通透、纤细和清晰。有兴趣的朋友可自制一套与市面上千多元的机子比试一下!
该Hi—Fi组合原理图如图1所示:音源(CD、VCD、LD、DVD等)由该Hi—Fi组合的信号选择开关进入音量、音调、平衡、等响、展宽电路LM1036N,为使音乐信号表现力更自然、更逼真,更接近于原汁原味,由LM1036N输出的音乐信号输入BBE2150AD音效增强清晰处理器进行智能化地还原出逼真的原音信号(即原汁原味),经BBE输出的信号由高速低噪音双运放“皇上皇”NE5535N(美国SignetICs公司生产,比NE5532N还好,发烧友也称之美国大S集成)将信号放大推动功率放大级TDA1514A×2,功率放大后的信号由左右音箱进行音乐的Hi—Fi重放。
TDA1029是飞利浦公司推出的一片用于音频领域的立体声四路高保真音源切换集成电路,其工作电压6—23V,典型值12V,总谐波失真仅为0.005%,信噪比优良(S/N=120dB)是信号切换集成的精品。可作组装或更换功放机信号选择开关用。
本Hi—Fi组合的音量、音调、平衡控制电路采用美国国家半导体公司(NS)的高品质音调电路LM1036N,LM1036N是采用直流电平控制音调(高、低音)、音量、平衡的双声道集成电路,采用直流电平控制的优点是高低音调节量互不影响,音量电位器采用国产普通品也无噪音,控制非常平滑,LM1036N具有频响补偿,宽范围单电源(9—18V,典型值12V),信噪比高(输入0.3rns,90dB)等特点,是发烧级集成电路。LM1036N音调控制范围>;15dB,音量控制范围>;80dB,失真小于0.03%。图3为LM1036N的典型应用电路,NE5532N为美国SignetICs公司产品,在电路中的作用是将信号进行一级放大并有展宽作用(T2、NEH点短接时起展宽作用,该功能对卡座效果好),以适用于不同音源的需要。对于已拥有功放机的音乐爱好者,也可以将原功放的音量音调平衡电路采用图3的电路取代,令功放机音质得予改善。
Hi—Fi的意思为逼真地还原音源信息,即原汁原味,本文介绍的Hi—Fi组合除了全部采用Hi—Fi级发烧器件外,能真正做到Hi—Fi的功臣非BBE技术莫属了!BBE是美国BBE Sound Inc公司推出的用于大幅度改善听音质量的一种音效增强清晰技术,该技术通过弥补扬声器和耳机的一种固有缺陷来恢复声音的清晰度,赋予音乐信号更自然、更逼真的还原能力,使音乐表现力更接近于原汁原味。BBE技术应用领域包括广播音响、专业音响、发烧音响、民用音响(CD、VCD、LD、DVD、电视等),BBE可加装于任何功放机、电视机中令其音质升级。有关BBE技术在很多电子刊物均有介绍,在此不作讲述了。现推荐笔者认为各项指标、性能均很好的BBE2150AD的BBE电路(见图4),BBE2150AD是日本JRC公司产品,工作电压4.5—13V典型值9V,工作电流9V时为8mA,具有直通和BBE功能。BBE的处理程度有2档程度选择,图4为其应用电路,该电路采用了电源反接保护及三端稳压,因而加装于各种功放机、电视机时可取原机中的电源,而无需另备电源,加装非常方便。
担任本Hi—Fi组合的信号放大推动功放的是采用NE5535N,NE5535N是美国SignetICs公司产品,它比高速运放之皇NE5532N还好,具有高的开环频响,高的单位增益带宽,转换速率比NE5532N还要高,被发烧友称之为高速低噪双运放“皇上皇”。NE5535N可直接代换4558、4560、LM833及NE5532N等,代换后音质将有显著改变,音质纯真通透,更加清澈,NE5535N的应用电路与NE5532N一样,相信广大发烧友已经精通,在此不画出电路图,无谓占用版面。
众所周知,很多功放机都有100W×2左右的功率,但应用于家庭中通常其音量只开1/5—1/4左右,也就是只开10—30W左右的功率,开大了耳朵就要受罪了,刺叭也受不了并会使音乐失真,因此一般几十平方米的家庭有“黄金功率”30W左右的音响器材最为适合。本文介绍由2块飞利浦公司专为数字音响而设计的功放电路TD1514A作为本Hi—Fi组合的双声道功放电路(如图5所示,图中另一声道省略不画,另一声道与该图一样)TDA1514A的输出功率大:Pout =50W(VP =±27.5V),转换速度高:15V/μs,信噪比优良85dB,纹波抑制75dB,THD—0.08%,TDA1514A的工作电压:± 9—±30V,TDA1514A电路设有等待、静噪状态,具有过热保护、短路保护、功率管安全工作区保护以及静电放电保护。低失调电压,高纹波抑制,而且热阻极低。应用电路图5电路的特点:采用恒流负反馈式和具有直流伺服系统(直流伺服电路主路是用来精确修正TDA1514A电路在取消负反馈的对地隔直电容后,输出直流电位的漂移)。用线性元件电阻RA(0.5Ω2W)把流过扬声器音圈的电流取样反馈给功放输入端,使放大器以固定电流方式驱负载,扬声器受电流控制振荡而发声。特点是当重放频率到了低频及谐振峰附近时,恒流式电路增强了低音的力度和高音的解析力,使整个系统的重放音色听起来丰满厚实又清晰明快,很有电子管功放的韵味。
采用集成功放大批量的一致性有充分保证,最大的特点是立体声平衡度好,在可靠性及性价比方面均远优于分立元件功放。
元件选择:为确保本Hi—Fi组合能做到Hi—F级,各电路中的无极电容均要采用进口CBB金属化无感电容,耦合电容用日本高级电容,所有电阻均采用5色环精密(±1%)金属膜电阻,集成电路一定要用正品,不能用廉价的水货。
电源部分:为了能有效的提高整机的瞬态特性和高频特性,前后级电源要分别供电。实践证明前置级电路电源特性对整机的重放特性有重要影响,因此TDA1029、LM1036N、BBE2150AD、NE5535N均使用有源伺服电源电路进行供电,有源伺服电源电路的特点是其输出电压稳定,噪音极低,能保证前级的高频特性及瞬态特征。图6是该有源伺服电源电路。
功放级电源相信广大发烧友都非常熟悉,所以在此不给出电路图,笔者建议制作时整流二极管用6A的大电流二极管如6A07等,滤波电容应使用大水塘如6800UF—10000UF/50V的南韩SANWHA金色印字电容,金色印字是发烧级专用电容,日本黑金刚红宝石也是非常好的发烧电容。该电源板最好加上3—5A的保险管,以确保安全。前后级供电可用一只200—300W双18V+双12V的环形变压器,双18V是功放级电源,经整流滤波获得约±25.5V直流电源,采用双18V的电压只要市电不超过260V,整流滤波后的电压就不会超过TDA1514A的最高工作电压±30V。该变压器的双12V可供有源伺服电源电路进行整流滤波等供电给前TDA1514A级电路用。
组装方面:功放机箱目前市面上有出售,也可以邮购得到,价格50—150元左右,具体视不同的机箱有不同的方案,全部电路按图1的组合原理图中的顺序逐一连接即可,但必须注意信号线要用优质屏敝,电源线要粗而短,并且注意一点接地的方法,这样可防止产生噪音,TDA1514A的输出端与扬声器接口中加上用专业银触点继电器制作的喇叭保护器,以确保扬声器的安全。
实际组装若只有一台唱机的话TDA1029可以省略,有录音卡座可在卡座中安装上LM1894N×2动态降噪板,本Hi—Fi若需增加卡拉OK功能可加进 M65831AP或M65839SP等,若要实现一对音箱产生三维空间感环绕声音场,可在TDA1029与LM1036N之间增加一块3D音场处理器,若要将本Hi—Fi组合组成多声道功放可将音量音调板换为由UPC1892四声道环绕声处理器,并相应增加前置放大及功放(如TDA1521、LM1875等)。
只要正确组装检查无误后即可试听。笔者的试听感觉是该Hi—Fi组合音质极其纯真通透,听起来音质温暖、细腻、亲切、甜美,总体上的低音力度和弹性好,高音清晰和纤细,营造出的音乐信号更自然,更逼真,是真正的Hi—Fi功放组合。
F. 音频功放电路里电容有几种作用
电容器的作用:
1、耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。
2、滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。
3、退耦:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。
4、高频消振:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。
5、谐振:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。
6、旁路:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。
7、中和:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激。
8、定时:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路,电容起控制时间常数大小的作用。
9、积分:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号。
10、微分:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。
11、补偿:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。
12、自举:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。
13、分频:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路,以使高频扬声器工作在高频段,中频扬声器工作在中频段,低频扬声器工作在低频段。
14、负载电容:是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。
G. 音频功放电路各个部位电容应怎么选用
完整的分立元件功率放大电路分电源部分、差动输入部分、电压放大(激励级)驱动部分、功率放大输出部分组成。采用功率放大模块、IC等集成电路构成的功放则大同小异。(高频功率放大器除外)
1、电源部分:一台功放中,电源部分的成本应占有总成本的1/3以上,足以说明电源部分的重要性,电源部分所需要的电容有:大容量滤波电解电容、高频滤波小容量电容,应用在整流输出后的滤波,要求高的可以在整流管上并上高频滤波小容量电容。因为我们国家民用电网使用的工频频率为50HZ,所以经过整流管整流后仍存在交流电压,根据整流电路的不同组成结构,半波整流后仍存在50HZ的交流频率,因为输入交流市电的频率是50Hz,半波整流电路去掉了交流电的半周,没有改变单向脉动性直流电中交流成分的频率;全波和桥式整流电路相同,用到了输入交流电压的正、负半周,使频率扩大在倍为100Hz,所以这种单向脉动性直流电的交流成分主要成分是100Hz的,这是因为整流电路将输入交流电压的一个半周转换了极性,使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压提高了一倍,这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。所以滤波电容就需要采用大容量的电解电容,一般10W以上的功放最少选择1000uF的电解电容,理论上功率增加一倍电容容量也应增加一倍。高频电容是为了滤除电网其他外因素存在的高频干扰信号,使功放背景噪音更宁静,高频电容一般在0.001uF~0.68uF之间。
2、差动输入部分。参看各种功放电路,差动放大级电路各异,但是最大的特点就是一般只有两个电容,分别是正、反相输入端的高频旁路电容,作用是滤除高频干扰以及滤除音频信号极高频的信号,一般电容值在0.1uF~22uF之间。但是这两个电容可以省略掉。
3、电压放大(激励级)驱动部分。这一级基本上不采用电容,一般采用电容的会在三极管B-E极并上高频小容量电容,防止自激震荡发生,以及采用小容量电解电容对恒流源电路滤波。一般此处使用的电容值在5PF~0.1uF之间。
4、功率放大输出部分。同样这一级也极少采用电容,有就是在功率管的Be极并上高频小容量电容防止自激震荡,最后输出端有一个由一个电容和一个电阻串联组成的移相网络,用于防止放大器自激震荡。此处使用的电容在5PF~0.68uF之间。
电容容量的选择是根据设计要求,实际测试结果以及实际应用而选择,同时部分电容可以根据产品性能、成本进行调整等,否则一律按照原电路图标示的元件参数选择。同时在电源正极的各个分支都要接上去耦电容、旁路电容,一般并接在靠近某一级后某一部分电路的正负端,容量在0.1uF~220uF之间。
H. 音频音响的功率放大器的工作原理是
功率放大器(英文名称:power amplifier),简称“功放”,是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流在放大区中恒为基极电流的β倍,β是三极管的电流放大系数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大,就完成了功率放大。
传统的数字语音回放系统包含两个主要过程:
1、数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现;
2、利用模拟功率放大器进行模拟信号放大,如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期,许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器,这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换,这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
A类放大器:
A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,效率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。因此效率比较低。
B类放大器:
B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波,所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时,Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
AB类放大器:
AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真。有效率较高,晶体管功耗较小的特点。
C类放大器:
C类放大器主要特点是:晶体管仅在输入信号每个周期的很短时间内工作。电路工作时通常会给放大管提供一个负偏压,以确保晶体管不会工作在乙类状态。它的集电极负载不是电阻而是一个LC并联谐振回路,所以C类放大器也叫谐振放大电路。通过调节电容器的容值或电感器的感值从而达到选频功能。C类放大器的转换效率极高,可以达到98%。但是因为负载是谐振电路,电路经常工作在高频状态所以失真很大,因此C类放大器并不适合作为音频功率放大器,反而因为它的可选频率特性而被无线电界广泛采用,所以通常作为射频放大器、调谐放大器和倍频器。
D类放大器:
D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。
优点:
1)具有很高的效率,通常能够达到85%以上;
2)体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间;
3)无裂噪声接通;
4)低失真,频率响应曲线好。外围元器件少,便于设计调试。
A类、B类和AB类放大器是模拟放大器,D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小,功放晶体管功耗较小,散热好,但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真,频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是音频功率放大器的基本电路形式。
T类放大器:
功率放大器(图2)
T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同,功率晶体管也是工作在开关状态,效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是:
首先,它不是使用脉冲调宽的方法,Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing (DPP)”的数字功率技术,它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后,用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。
其次,它的功率晶体管的切换频率不是固定的,无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内,而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都可“闻”。
此外,T类功率放大器的动态范围更宽,频率响应平坦。DDP的出现,把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面,线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。引用