用LM1876制作小巧且性能不俗的Hi-Fi功放

作者 语蓝 来源 《无线电》杂志 2009.02
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发布时间 2011-01-08

笔者是个业余音响发烧友,有时间就喜欢自己动手DIY音响器材,如解码器、前级、功放、音箱等,乐此不疲。对于音响发烧友来讲,基本上都经历了从DIY集成元件功放到DIY分立元件功放的过程。现在多数多媒体音箱生产商采用集成功放来作为多媒体音箱制作的首选,因为它所需的外围元件少、调试简单、价格便宜,因此,集成功放芯片也是在发烧友手中最常见的元器件。

目前市面上常见的集成功放芯片有美国国家半导体公司的LM系列、意法半导体公司的TDA系列等。笔者尤其喜欢LM系列,因其功率较大、指标优良,还有完善的保护电路。从实际听感来讲,也是十分讨好耳朵。目前在发烧友中比较流行的LM系列芯片有较早的LM1875、LM1876、LM4766以及较新的 LM3886、LM4780,这几款芯片的技术指标请参看附表。

一、设计思路

由附表可见,较新的IC功率大,指标也好。笔者前后试用过上述几款芯片,尤其钟爱LM1876,虽然其功率是上述几款芯片中较小的,但作为家庭音响使用也已足够。因为普通家庭房间也就20m2左右,而且多数时间是在中等音量下听音。因此需要制作一款体积小(例如小型功放,多媒体音箱打磨升级,驳接书架音箱的功放等),发热量小,音色出众的功放,非LM1876莫属了。

用LM1876制作小巧且性能不俗的Hi-Fi功放

笔者打算DIY一个驳接6.5英寸书架音箱的小型功放,选择LM1876芯片,打算采用"前级+后级"的主体构架。前级负责小信号电压放大和音量控制,考虑到制作的方便,决定用曾经称之为运放之皇的NE5532运放做一个简单的正相放大电路(图1),而功放电路决定就采用官方的标准电路结构(图2)。电源变压器采用100W环形变压器,双24V交流输出。为了给电路提供一个稳定、高质量的电源,电源电路采用LM317和LM337构成的有源伺服稳压电路,并且用A1943/C5200大功率对管进行扩流,以供功放使用(图3)。因为电源是功放系统的心脏,是提供动力的源泉,所以电源上的设计绝不能马虎。因此笔者抛弃了常用的简单整流滤波电路,而不惜下重本在电源电路(在整套系统中,电源是笔者投入最多的部分)。

用LM1876制作小巧且性能不俗的Hi-Fi功放

用LM1876制作小巧且性能不俗的Hi-Fi功放

二、电路分析

1. 前级电路:从图1可见,音源信号从输入端口进来,经过50kΩ的电位器进行音量控制。4.7kΩ和2.7kΩ电阻的比值决定了前级的放大倍数,此处增益为 4.7kΩ/2.7kΩ+1≈2.7(倍)。1μF耦合电容和47μF的电解电容应选择质量好的,耦合电容也可以用2个质量好的电解电容同极串联为无极性电解电容,这样的效果也很好。运放的4、8脚需要分别接100μF的电解电容并联0.1μF的CBB电容到地线退耦,以提高电源质量,减小干扰。电阻均选用高精度0.25W金属膜电阻。运放可以选用运放插座,那样还可以更换不同的运放,以得到不同的音色和更好的音质。

2.功放部分:图2所示功放电路是官方的标准电路(只给出一个声道电路),集成功放的电路形形色色,无论简单还是复杂,但为何笔者就选择了官方标准电路?因为笔者认为,官方标准电路是能够稳定与高性能兼并的一个理想电路。常见的简单的电路有可能精简了官方电路的部分元件,笔者认为这样并不妥当,这样可能会使电路工作状态不稳定;而一些复杂的电路,又有画蛇添足之嫌,处理不当,反而会使声音不好甚至无法正常工作。这就是为何许多朋友虽然做过了各种集成功放电路,总觉得不耐听的缘故所在吧。

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标签: LM1876, 功放
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