音頻是最有趣,最耗時(shí)且(最終)浪費(fèi)錢(qián)財(cái)?shù)膶W(xué)習(xí)電子產(chǎn)品的方式之一,。 這使我們想到了學(xué)習(xí)音頻電子設(shè)備- 放大的最佳起點(diǎn),。如果您可以使用舊的揚(yáng)聲器和音頻源(例如電話(huà)或MP3播放器),則可以輕松地開(kāi)始構(gòu)建成本低廉的電路,,并獲得立竿見(jiàn)影的效果,。 芯片電流 過(guò)去,,音頻放大取決于大量的分立元件或耗電的真空管,以使聲音從音源傳遞到揚(yáng)聲器,。像其他任何設(shè)備一樣,,集成電路使進(jìn)入門(mén)檻降低了很多,讓我們可以使用任意數(shù)量的專(zhuān)為音頻設(shè)計(jì)的運(yùn)算放大器,。這些IC統(tǒng)稱(chēng)為音頻放大器IC,,放大器芯片或芯片放大器。通常,,它們只需要很少的外部元件,,可以用簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)進(jìn)行原型設(shè)計(jì),并且比分立式和管狀的同類(lèi)產(chǎn)品所需的電流更少,。 這把我們帶到了德州儀器(TI)古老的LM386,。自從1983年以來(lái),全世界低功耗,,電池驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中仍然可以找到它,。還有... 1. 易于供電(使用單個(gè)電源) 2. 低熱量(無(wú)需散熱器) 3. 高效率 4. 可在原型的DIP軟件包中獲得 .步驟1:LM386 101 LM386是一款運(yùn)算放大器,與大多數(shù)其他基本音頻放大器芯片一樣,,它也可以用作常規(guī)運(yùn)算放大器,。 它的默認(rèn)增益為20倍-意味著它將輸入上接收的電壓乘以20倍,然后將其傳遞到輸出,。如果有需要,,可以調(diào)整增益值。 1,8 - 增益 2 - 負(fù)輸入 4 - GND 5 - Vout 6 - Vs 7 - 旁路 技術(shù)指標(biāo) LM386N(“ N”表示對(duì)我們而言是首選的DIP封裝)有4種:LM386N-1,,-2,-3和-4,?!?3”和“ 4”版本的輸出功率略高,“ 4”版本的輸出功率更高,這是因?yàn)樗哂刑幚砀噍斎腚妷旱哪芰Γㄒ愿叩淖畹碗妷阂鬄榇鷥r(jià)),。對(duì)于本文的其余部分,,我將參考LM386N-1。 電源電壓(Vcc): 揚(yáng)聲器阻抗: 失真: 輸出功率: 步驟2:什么,,不到一瓦呢,? 盡管市場(chǎng)上對(duì)于揚(yáng)聲器和放大器的功率輸出不滿(mǎn)意,但令人驚訝的是輸出功率高達(dá)1W,。雖然您不會(huì)沉浸在震撼的低音中,,但是1W的純凈功率足以驅(qū)動(dòng)小型臺(tái)式計(jì)算機(jī)揚(yáng)聲器和許多移動(dòng)音頻應(yīng)用。在耳機(jī)的世界中(揚(yáng)聲器就在您的耳膜旁邊),,您正在談?wù)撎岣咭袅克璧膸资镣叩墓β省?/p> 將輸出功率加倍可獲得3dB的聲功率,。 這意味著50W和100W之間的差異為3dB。 100W和200W之間的差異... 3dB,。 500W和1000W,?仍然只有3dB! 因此,,您很快就會(huì)得到收益遞減的趨勢(shì),,并且隨著功率的增加,感知到的量幾乎不會(huì)增加,。 旁注:dB,,功率和聲壓之間的關(guān)系很復(fù)雜,但是從本質(zhì)上講,,您需要將放大器功率增加四倍,,以使聲壓加倍,這取決于聽(tīng)眾的音量大小,。 實(shí)際上,,一些最著名的集成功率放大器(例如傳奇的NAD 3020)能夠向8Ω揚(yáng)聲器提供“僅” 20W功率,按照當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人士不愿為此做廣告,。但是事實(shí)仍然是,,在滿(mǎn)足基本功率要求以理想的音量驅(qū)動(dòng)一組特定揚(yáng)聲器之后,諸如頻率響應(yīng),,總諧波失真和透明度之類(lèi)的因素遠(yuǎn)比原始功率重要,。 步驟3:簡(jiǎn)單電路 為L(zhǎng)M386構(gòu)建基本功能電路非常容易。該原理圖是單聲道放大器,,因此,,如果要放大立體聲信號(hào),則需要兩個(gè)電路(每個(gè)聲道和每個(gè)揚(yáng)聲器一個(gè)),。 1.我們需要將音頻信號(hào)提供給放大器的+ Input(引腳3),。音頻信號(hào)也需要自己的接地路徑。此外,,信號(hào)輸入和GND之間的一個(gè)高阻值電阻(原理圖中為10KΩ)用作下拉電阻,,當(dāng)未連接電源時(shí)將其驅(qū)動(dòng)到地。如果沒(méi)有此電阻,,則如果音樂(lè)播放器未連接,,您將聽(tīng)到嗡嗡聲/嗡嗡聲。 2.由于我們使用的默認(rèn)增益為20x,,因此引腳1和8保持懸空狀態(tài),。 3.在旁路引腳(7)和GND之間放置一個(gè)100uf的電容器,以防止某些電源噪聲被放大,。 4,。-輸入和GND引腳(2,4)連接到... GND :) 5.電源與并聯(lián)到GND的100uf去耦電容器一起饋入引腳6,,以濾除低頻噪聲,。 6.最后,來(lái)自引腳5的輸出被饋送到揚(yáng)聲器,,另外兩個(gè)與GND并聯(lián)的電容器是:一個(gè)0.1uf(100nf)的以濾除高頻噪聲,,以及一個(gè)1000uf的電源電容器以進(jìn)行濾波。 第4步:制作 要制作電路,,您需要以下零件: ?1× LM386N DIP8 IC ?標(biāo)準(zhǔn)的400孔(“一半尺寸”)面包板 ?1 x 0.1uf陶瓷蓋 ?2 x 100uf電解蓋 ?1 x 1000uf電解蓋 ?1× 10KΩ碳/金屬膜電阻 ?跨接電纜 ?A?9-12V DC電源(9V電池會(huì)更好?。?/p> ?3.5毫米耳機(jī)插孔和3.5毫米音頻電纜 ?便宜的4Ω或8Ω 揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器連接線(xiàn) 步驟5:測(cè)試! 插入舊的4或8Ω揚(yáng)聲器(以防燒壞新的會(huì)心痛)和音頻源,,然后慢慢調(diào)高音量,。試用不同風(fēng)格的音樂(lè),看看是否可以檢測(cè)到任何削波或噪音,,尤其是在較高音量下,。我發(fā)現(xiàn)我的iPhone上的剪輯達(dá)到了約80%的音量,,但到那時(shí)它比較明亮了。 嘗試使用帶或不帶各種濾波電容器的電路,,看看您能聽(tīng)到什么差異,。 拔下音頻電纜,并卸下10K下拉電阻,,欣賞,。 調(diào)低音量,并嘗試在引腳1和8之間添加10uf陶瓷電容器,,以將增益從20倍增加到200倍,。 實(shí)驗(yàn),聽(tīng),!但是如果有疑問(wèn),,請(qǐng)保持較低的音量,然后再調(diào)高音量,。 推力測(cè)試 使用我收集的一小部分音頻測(cè)試設(shè)備,,在驅(qū)動(dòng)8Ω虛擬負(fù)載時(shí)得到以下結(jié)果: · 對(duì)于1kHz正弦波,削波之前的最大輸入為120mV RMS · 輸出上約2.38V RMS · 這意味著20倍增益(2380mv / 120mv = 19.83x) · 707mW的輸出功率,,大大超過(guò)了額定輸出,。 總諧波失真: 通過(guò)頻譜分析儀在整個(gè)20Hz至20kHz音頻頻譜中運(yùn)行電路,,得到的總平均值為-35dBc,,即THD(總諧波失真)為1.7%。并不是所有發(fā)燒友都想像的那樣,,而是在便宜的面包板上安裝了幾元的音頻電路,,帶有電纜和非屏蔽輸入,有點(diǎn)破舊,!然而聲音卻比你預(yù)想的要更好,。 |
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