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如何使用Mosfets構建耳機放大器

454398 ? 來源:wv ? 2019-09-28 16:38 ? 次閱讀

步驟1:收集組件

如何使用Mosfets構建耳機放大器

第一步也是最重要的一步!

收集該電路所需的所有組件:

電阻

1x 100K電阻

1x 33R電阻

1x 680R電阻

1x 47R電阻(該電阻需要

1x 4.7R電阻

1x 4.7k預設電阻

電容器(所有額定電壓至少為16v):

1x 0.1uF電容器(此電容器將用于輸入)

1x 220uF(或更高)電容器

1x 1nF電容器

1x 22uF電容器

半導體

1個N溝道Mosfet(我使用的是IRF740,而mosfet的額定電流至少為500mA,而20v則可以做到)

其他:

12v電源

Mosfet的散熱片

步驟2:開始將組件放入面包板

我們要插入的第一個組件是:

Mosfet,預設電阻器和電線鏈接。

開始mosfet上有一個散熱器,最容易將其放置在離其他組件最遠的地方。

將mosfet放入,腿如圖所示(從左到右):

門,排水管,源。

》在面包板上,我放置了第48,49和50行。

將100K電阻從門(第50行)連接到預設電阻的中腳。

將預設的左腳連接到地面/0v。

圖片說出一千個單詞:)

第3步:添加更多組件

現在我們已經添加了主要組件,我們可以開始添加較小的組件,例如電阻器和電容器:)

從預設電阻器的中間引腳和預設的接地引腳添加22uF電容器。

現在比較難的是,從mosfet的門(第50行)的空白處添加輸入電容器(大塊灰色!),在我的面包板上,由于未使用,我使用了第57行。此行將是將來的音頻輸入。

步驟4:開始變得復雜!

這是您開始添加較大電阻的地方。

第一張圖片:

將mosfet漏極(第49行)的47R電阻添加到正電壓軌。確保此電阻器不會接觸任何組件,因為它在運行時會變熱。

此外,從mosfet的漏極(第49行)到預設的 OTHER 分支添加一條電線鏈接電阻(一個預置電阻將具有3條支腳,因為它是可變元件)。

第二張圖片:

在漏極和Mosfet柵極之間添加1nF電容器,該電容器是非極化的因此,無論采用哪種方式都沒關系:)(第49行到第50行)

從Mosfet的源極(第48行)向0v導軌添加4.7R電阻。

1nF電容器

第5步:即將完成的建筑,增加最終階段

建筑快完成了!

現在只需添加輸出電容器,輸出限制電阻和下拉電阻。

由于輸出部分需要大量空間,因此我添加了一個有線鏈接到空閑行之一。面包板上的電線從mosfet漏極(第49行)向下排到一個空行(第43行)。

輸出電容器從面包板上半部分的第43行到下半部分的第43行面包板。在面包板上,上半部和下半部被面包板中間的槽分開。電容器的條紋端到達面包板的下半部,因為這表示為負極側:)

電阻如下所示:

680R電阻器從電容器的負極側伸出(行43 ),直到0v Rail。該電阻可以確保插入耳機時電容器的負極處于0v電位。這可以減少對耳機的損壞,因為它可以消除通過電容器充電時產生的咔嗒聲。

33R電阻從電容器的負極(第43行)移到一個空行,在我的第36行中。該行也將用于輸出到耳機。

請勿插入耳機是的!

步驟6:構建完成!計算電路的偏置電壓。

為確保完整的電壓擺幅,因此可以傳遞最少的失真,您將需要對MOSFET進行偏置以一半的電源電壓為例:

在12v時,您希望mosfet的漏極為6v。

要找出所需的偏置電壓,請在直流電壓模式下用萬用表進行測試我的電源電壓為12.22伏。這意味著對于我的偏置電壓,我將需要:

Vss/2

12.22/2 = 6.11v。

第7步:調整偏置電壓

要調整放大器的偏置電壓,請將電壓表放在Mosfet的漏極(行49)和地之間。完成此操作后,調整預設電阻,直到獲得計算出的偏置電壓,它就不會太難,并且偏置電壓也不必那么精確。

我計算出的偏置電壓為6.11v,因此,我只需要調整預設值,直到達到該值,我會對自己的偏置電壓介于6v和6.2v之間感到滿意。

無論如何,偏置電壓都會隨溫度而略有變化。我毫不費力地將偏置電壓提高到6.14v。要轉動我的預設電阻,我只用我可信賴的工藝刀:)

抱歉,照片模糊不清,難以拍照并同時使手指在工藝刀上保持平衡!

第8步:測試!

現在您已經設置了偏置電壓,現在就可以連接音頻源了!

音頻輸入到達輸入電容器的第57行。

連接音頻源后,從最低音量開始,然后插入耳機。慢慢調高音量,直至達到舒適的聆聽音量。如果您正確構建了電路,則電路應該可以正常工作。

如果聽到失真的聲音,請檢查所有連接,并確保將偏置電壓設置為Vss/2。

步驟9:最終零件。

現在,您的耳機放大器應該工作良好!《我在LTspice上進行了一些仿真,只是展示了該放大器的功能。其中包括:

頻率響應:

從20Hz到20Khz(主要音頻范圍!)幾乎平坦的響應(從低端和高端大約降低了-0.5dB)。一旦出現失真,它就會不對稱,主要表示二次諧波失真,對香料的FFT分析表明,對于100Hz正弦波,主要是二次諧波,導致更“管狀”的聲音。33R串聯電阻的未失真輸出功率約為32mW。 。輸出電壓擺幅約為3v PP。

我為感興趣的人提供了頻率分析圖:)注意Y軸的比例。

還包括:FFT分析失真波以顯示失真

第10步:完成!

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