音频功放集成电路设计要点

潇雨 · 发表于 2004-3-1 19:45:00

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市面上常见的hifi集成功放IC，主要有以下三家公司的产品：1.美国国家半导体公司(NS)，代表产品有LM1875、LM1876、LM3876、LM3886、LM4766等; 2.荷兰飞利浦公司(Philips)，代表产品是TDA15××系列，比较著名的是TDA1514及TDA1521;3.意法微电子公司(SGS)，比较著名的是TDA20××系列及dmos管的TDA7294、TDA7295、TDA7296等。NS公司与SGS公司的产品音色中性偏暖，飞利浦公司的产品则较为明亮。
　　关于输出功率的选取，爱好者可按通常使用功率的两倍来确定，不要盲目追求大功率。功率过大，不仅成本上升(变压器、散热器、滤波电容，甚至机壳都得加大)，而且散热设计、抗干扰、布局等也变得困难。费的功夫多，却造成不必要的浪费。
　　此外，集成功放的自带散热片有绝缘与非绝缘两类。绝缘类，比如LM系列后缀为TF的品种，采用整体塑封工艺，只需将集成块与散热器直接固定即可。金属散热片外露的大部分集成功放属非绝缘类，其散热片一般与负电源相通，使用中切勿将其与功放其他部分接触(尤其是机壳与地线)，否则集成块会马上损坏。笔者经过比较发现，非绝缘类功放块由于热阻较低，输出功率要稍大。
　　关于电路形式的选择，笔者以为，厂家推荐的电路以电压反馈型居多，且给出的指标也是在此基础上测试出来的，既然推荐，该电路应该能比较好地发挥集成块的性能，实际上也是如此。电流反馈与直流伺服是对集成功放应用的有益尝试，但结果不应作过分夸大。笔者用LM1875分别制作过两种反馈形式的功放，主观听感并无多少差别。直流化是必要的，对于低失调电压的品种(如LM1875)，可以直接取消反向输入端对地电容实现直流化。直流伺服电路使线路复杂化，笔者认为没有必要采用。
　　直流电压不宜取得过高，否则不仅集成块发热严重，而且音质劣化，还可能引发过压保护电路的误动作。应优先使用厂家推荐电压，若没有，可用极限电压×85%得到直流电压，再以直流电压除以1.25得交流电压。
　　功放无需使用稳压电源，但电源的功率容量一定要足够。变压器的功率可取总输出功率的两倍，并作好屏蔽。整流管要选低内阻的，且在每个管子两端并上一只小电容。滤波电容容量要适可而止，不要盲目求大，可按每10W-2200uF计算。若资金充裕，用在变压器上效果更明显。
　　集成功放使用的外围元件不多，应精选优质品。耦合电容以MKP为佳，不宜使用电解，较大容量的旁路电容可使用钽电解，小电容使用CBB或MKP。电阻尽量使用五环金属膜的，功率不能小于1/4W，有条件可以使用1/2W的。在装机前应对元件进行检查，注意误差与配对。不要盲目追求进口补品，补品元件性价比低，况且假货很多。功放线路布局要遵循3个原则：1．一点接地。集成电路地、输入地、输出地都要单独接到滤波电容地的“一点”上，不要任意搭接，以免引入噪声。2．大小信号分离。即输入信号应远离输出信号及电源，具体设计印板时，有两种方法，一种是信号单一流向法，即信号自印板一端输入，另一端输出；另一种是地线隔离法，即大小信号间用地线隔离。3．传输屏蔽。传输小信号的线一定要用屏蔽线，并将屏蔽层单端接地。其他方面，如元件对称布局，加大地线面积，增加大电流铜箔宽度(甚至上锡等)也对减小噪声有利。
　　由于当今数字音源的输出电压摆幅已足以达到大部分集成功放的输入灵敏度，所以，应用中前级只需起缓冲、音量控制与音色调配的作用。常用的前级有两类，一类是运放型前级，它的指标较高，音质较好，但须用优质电位器；另一类是由专用音量音调集成电路构成的前级，如LM1036、LM4610、TDA1524等，它们成本低廉，简单易制，使用普通电位器不影响音质，效果也令人满意，爱好者可根据实际情况取舍。
　　如今的各类集成功放都采用了相关保护措施，相比之下，NS公司的LM系列要完善些，但并非万无一失，尤其是对喇叭的保护比较脆弱。所以，如果使用比较昂贵的音箱，建议安装喇叭保护器。

ing21 · 发表于 2017-9-21 17:18:30

分享，谢谢楼主发布，我收藏了啊

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