頻放大器是在產生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號的設備,其重建的信號音量和功率級都要理想——如實、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz~20kHz,因此放大器在此范圍內必須有良好的頻率響應(驅動頻帶受限的揚聲器時要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。根據應用的不同,功率大小差異很大,從耳機的毫瓦級到TV或PC音頻的數瓦,再到“迷你”家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦,直到功率更大的家用和商用音響系統的數百瓦以上,大到能滿足整個電影院或禮堂的聲音要求。
音頻放大器的發展先后經歷了電子管(真空管)、雙極型晶體管、場效應管三個時代。電子管音頻放大器音色圓潤、甜美,然而它體積龐大、功耗高、工作極不穩定,且高頻響應不佳;雙極晶體管音頻放大器頻帶寬、動態范圍大、可靠性高、壽命長,且高頻響應好,然而它的靜態功耗、導通電阻都很大,效率難以提高;場效應管音頻放大器具有與電子管同樣圓潤、甜美的音色,同時它的動態范圍寬,更重要的是它的導通電阻小,可以達到很高的效率。
? ? ? ? ? 下面小編為大家介紹九款簡易音頻放大器電路設計原理圖詳解。
簡易音頻放大器電路圖(一)
此電路充分利用了常規通用的LM317電壓調整芯片,使其不僅完成對濾波后未穩電壓的穩壓功能,而且還實現了對駐極電容式麥克拾取的音頻信號進行放大的功能。駐極電容式麥克內含有一個基于JFET阻抗轉換器,使語音信號轉換為電流形式加到RP電阻上,引起相應的電壓變化。220V交流電經變壓器、橋式整流輸出36V未穩直流電,再經電容器濾波后饋入LM317的輸入在直流上的低阻音頻放大信號,輸出至揚聲器。實現電路如圖所示。
音頻放大器
在電路安裝完畢后,首先應針對駐極電容式麥克兩輸入端電壓差進行調整。要求此電壓差小于1.25VDC。在LM317調整端于地之間接入一可調電阻Rp,調整此電阻便可實現所需限度。其次,麥克拾取的音頻信號易受外界噪聲的干擾,c1的加入可濾出一部分干擾信號,但對所需信號也進行了衰減。由于LM317的內部增益可以補償衰減部分,因此C1的引入所帶來的損耗可忽略不計。為了避免過分的損耗,C1的容值應盡可能低,本電路取15F。最后需要注意的是,電路正常工作時LM317芯片的最小工作電流要求為4mA,使用了一個負載電阻來吸收4mA電流。如果使用一低阻抗揚聲器,也必須引入此負載電阻,可以對信號失真進行補償。在實際電路中,如果使用8Q阻抗揚聲器,需使用至少420Q負載電阻補償可能引起的信號失真。
簡易音頻放大器電路圖(二)
一款簡易音頻功率放大器電路制作
簡易音頻放大器電路圖(三)
調節R1大小,使在最大輸出時信號不失真即可,減小R2可輸出更大的功率。如果有萬用表,可將三極管集電極電壓調為電源電壓的1/2左右。
簡易音頻放大器電路圖(四)
在本設計中,前置放大器的增益控制采用直流音量控制方式,其具體實現如圖1所示。前置放大器是由全差分運放和電阻構成的反相比例放大器,其增益由反饋電阻與輸人電阻的比值決定。外部輸人的直流模擬控制信號Vc,經過增益控制模塊(GainCon-troD轉換成控制數據,此數據用來控制前置放大器的反饋電阻與輸人電阻的比值,進而調節增益的變化。
運算放大器采用兩級級聯結構,如圖2所示圖。第一級采用PMOS輸人的折疊式共源共柵放大器提供大增益,同時增加輸人共模范圍,減小閃爍噪聲,折疊輸人管的負載采用帶源極反饋結構的電流源負載,增加輸出阻抗,減小噪聲。第二級采用共源放大器提供大擺幅。為保持閉環的穩定性,加人密勒補償電容,同時,為了抵消右半平面零點的影響,在補償電容的前饋通路中插人與補償電容串聯的調零電阻。在共模反饋電路的設計中,采用有電阻分配器和放大器的共模反饋結構。
簡易音頻放大器電路圖(五)
該音頻放大器使用外圍元件很少,而且在2v電壓下也能很好地工作(電路見附圖)。
TDA7052是為電池供電的便攜式錄音機和收音機設計的單聲道放大器,其內部增益定在40dB。現在錄音機和收音機都趨向小型化,電池用量減少了,這意味著電源電壓降低,輸出功率亦隨之降低,為了補償這種損失,TDA7052利用了橋接驅動負載(ETL)原理。可使8歐負載的輸出功本達1.2w
附表列出了TDA7052的工作特生參數,除特別說明外,電源為6v,負載阻抗為80,輸人信號頻率是1kHz.環境溫度25C。
簡易音頻放大器電路圖(六)
TDA2822制作話筒功放電路
這個電路外圍元件少,制作簡單,音質卻出乎意料的好。采用一塊雙路音頻放大集成電路。其主要特點是效率高、耗電省,靜態工作電流典型值只有6mA左右,該集成電路的電壓適應能力強(1.8V~15V DC),即使在1.8V低電壓下使用,仍會有約 100mW的功率輸出,具體電路如圖所示。
駐極體話筒MIC將拾取的聲音信號轉換成電信號后,經C2和W從U1的②腳引入,經U1音頻放大后,推動喇叭發音。本機接成BTL輸出電路,這對于改善音質,降低失真大有好處,同時輸出功率也增加了4倍,當3V供電時,其輸出功率為350mW。
電阻R1、R2均選用1/4W金屬膜電阻,W為小型碳膜電位器,C2最好選用獨石電容器,如沒有應選用質量好的瓷片電容,C1、C4、C3選用優質耐壓16V,漏電電流小的電解電容,MIC選用高靈敏度駐極體傳聲器。K選用小型的按鈕開關或撥動開關等,U1選用TDA2822M或TDA2822,也可用D2822代替。按圖1中數值制作,一般無需調試即可正常工作。
駐極體話筒檢測:
例如用MF47萬用表的 R X 1O0檔,測長城CZⅢ型駐極體話筒,當黑表筆接駐極體話筒芯線、殼,萬用表指針指在3kΩ,當用力吹氣,指針指在4kΩ的數值(也有的話筒阻值變小)。如果用力吹氣,萬用表指針擺動得很小,可把兩根表筆對調再試,如萬用表表針仍然擺動得很小,則說明駐極體話筒已損壞。
駐極體話筒在應用時漏極D必須通過一個4.7~10kΩ的電阻接電源正極,然后再與放大電路連接,如圖所示。
簡易音頻放大器電路圖(七)
給麥克風加裝放大電路
電子元件如下:電阻R1為1kΩ,電阻R2為1MΩ,R3也是1kΩ。三極管vT為9014,電容c1為4.7uf,c2為4.7uf,電池1節5號就夠了。
1、放大電路工作原理
圖1是整個話筒放大電路的電路圖,從圖1中可以看出,整個電路只要六七個原件。下面大概說說工作原理,其中電阻R1負責給咪頭提供工作電壓,R2與R3負責給三極管提供偏置電壓,電容C1負責把咪頭的信號耦合給三極管以便放大,最終放大后的信號通過電容C2耦合后送回到話筒線路的正極中,也就時話筒線最外層的屏蔽層(也就是外層的那層銅網)。圖2就是我們制作時要用到的材料或電子元件。
2、制作似的注意事項
整個放大電路所需的電子元件的規格如下:電阻R1為1KΩ,電阻R2為1MΩ,電阻R3為1KΩ,三極管VT為9014,電容C1為4.7μF,電容C2為4.7μF,電池采用一般的五號電池即可,一般正常使用可用半年左右。制作完成后的電路板成品見圖3。
在制作過程中要注意以下幾點:
1.三極管的管腳一定要接對,否則起不到放大的作用,管腳區分以下三極管引線朝下,平的一面朝自己,依次是E(發射極),B(基極)和C(集電極);2.麥克風咪頭也是有極性的(具體區分見圖4);
3.耦合電容的極性可通過標記來分辨,有箭頭且標記為“-”的引腳是負極,正極一般不作標記。
由于元件少也可直接搭棚焊接,電路板做好后可直接裝進麥克風的底座的內,電路板的電源引線則接入麥克風預留的電池槽里即可。
3、效果測試
經過試用,麥克風有效距離完全可以達到5~6米,而且用Office Word 2003的語音輸入功能,效果也很明顯,離話筒1米左右說話也可準確識別。
簡易音頻放大器電路圖(八)
要求一定要三極管,MP3信號輸出,小功率管放大,推動中功率管子,失真小,不耦合 這個三極管電路簡單實用,容易制作:
電路用9V單電源供電,輸入信號通過47uF電容耦合到9014的基極,9014擔負前置放大,工作在甲類狀態。5.6K和1.5K電阻是9014的偏置電阻,5.6K電阻同時又是負反饋電阻。22Ω電阻是電流串聯負反饋電阻,用來增加輸入阻抗并降低9014的線性失真。470Ω電阻是9014集電極負載電阻,用來將9014放大后的電流轉換成電壓,兩個1N4148二極管用來將后級互補管設定在預導通區。8050和8550組成OTL互補輸出電路,3.3Ω電阻是發射極串聯負反饋電阻,作用和22Ω電阻一樣。1000uf電容是輸出電容,用來隔斷直流讓交流信號通過。
8050和8550作為功率輸出管組成互補推挽輸出電路,將9014放大后的電流進一步放大推動揚聲器。這個推挽電路的靜態偏置電流由2個1N4148設定,2個1N4148同時又是兩個功率輸出管的溫度補償元件。1000uF電解電容的正極接點處的電壓應為電源電壓的一半4.5V。因為硅三極管基極導通電壓為0.7V,由此可以得到8050的基極電壓大約為5.2V。再由此可以得到9014的靜態偏置電流為(9-5.2)/470=8[mA]。9014的發射極電壓=8*22=0.176V,基極電壓=0.176+0.7=0.87V。
簡易音頻放大器電路圖(九)
只要增大R3即可提高放大器的增益。在R3兩端并聯電容C4,用于對高頻提供低阻通路濾波,防止高頻自激。J1為跳線,當J1接通時,1腳接地,全功率放大工作;當J1斷開時,1腳為VDD,微功耗關斷,放大器不工作。跳線J2也可控制放大器的工作與否,當J2斷開時,+IN端無偏流而使放大器不工作。接通則工作。LM4819的高增益音頻放大電路:
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