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用LM1876TF 制作的20W × 2 功放

作者:dolphin时间:2011-05-05

LM1876TF 是美国国家半导体公司 ( 国半公司 ) 推出的 20W × 2 的高保真立体声音频功放电路,是 LMl876 的改进型号, LM1876TF 的增益带宽为 7 . 5MHz 、转换速率提高为 18V /μ s

LM1876TF 的主要参数如附表所示。

采用 LM1876TF 设计的功放具有电路简单、调试方便、输出功率适中等优点,非常适合用来作为床头音响、多媒体音响等中小功率设备的音频功率放大器。下面介绍一款采用 LM1876TF 设计的 20W × 2 立体声功率放大电路。

1 .元器件的选择

采用 LM1876TF 设计的立体声 20W × 2 功放电路如图 1 所示。

在设计功放电路时,笔者将电路设计成带直流伺服电流负反馈式恒流功放,这种电路采用电流负反馈,它将扬声器系统也包含在反馈网络之内,对扬声器的控制起到积极的作用,可以有力地抵消扬声器振动所带来的失真,使重放声音的空间感增强,声场的宽度与深度也较普通的负反馈电路有了一定的改善。

LM1876TF 的输出信号通过电阻 R8 、 R9 分别引至运放 IC1B 、 IC 1A 的正相输入端,

经运放运算后从输出端输出一个控制信号,这个控制信号又通过电

阻 送 到 LM1876TF 的反相输入端,这样即可将输出级的失真成分抵消,从而使输出信号的失真度为零,改善功放机的交越失真,提高音质。

R4 、 R6 一方面为功放电路输入端电阻,决定功放电路的输入阻抗;另一方面为 LM1876TF 内部的差分放大电路提供一个偏置电流,使其正常工作。 R4 、 R6 的取值范围应在 15k Ω~ 51k Ω之间。

LM1876TF 的负载范围很宽,在负载为 4 Ω~ 30 Ω的范围内均能稳定地工作。 LM1876TF 的供电电压范围为± 10V ~± 32V ,当供电电压降低时,影响的只是输出功率的大小,而对其他指标的影响不大。 LM1876TF 的 6 、 11 脚为左/右声道静噪控制端,当这两脚接通高电平 ( 高于 1 . 6 V) 时, LM1876TF 内部电路执行静音操作,切断输出端的音频信号。因此可以在这些引脚与正电压之间接一个 RC 延时网络,使其在开机瞬间为高电平,输出电路无音频信号输出,延时一段时间后,再正常输出,以达到避免开机瞬间输出端电位失谐对扬声器的冲击。经试验,本电路不用 RC 网络,在开关机时音箱中也没有噪音,故 6 、 11 脚闲置未用,需要的读者可以自己添加。

电路中的电阻均选用 1 / 4W 的五色环金属膜电阻,电容 C1 、 C2 为音频耦合电容,且其容量只有 4 . 7 μ F ,故选择了金属化聚丙烯电容,电容 CX 、 CY 、 CX1 、 CY1 为普通电解电容,其余电容均为红色的 WIMA 金属化聚丙烯电容。 VD7 、 VD8 为 12V 、 1W 的稳压二极管,笔者采用的型号是 1N 4742A 。运算放大器选用了 LF353 ,买不到该运放的读者可以用 NE5532 代替。整流桥选用了耐压 200V 、额定电流 6A 的 D5SBA20 ,音量电位器选用了平价质优的 ALPS 100kQ 双联电位器。由于功放集成电路 LM1876TF 在工作时会有很多热量产生,故需要为其加装散热器。散热器可以采用成品音响专用散热器,也可以用普通的铝合金自制。

R12 、 R13 为降压电阻,因此其功率不能小于 1W ,笔者采用的是额定功率为 2W 的色环水泥电阻。

电源变压器采用输出电压为 18V × 2 的 50W 环形变压器,该种变压器还有双 12V 和 6 . 3V 这两种电压的输出绕组,因此,可以在 6 . 3V 输出绕组上串联一个 10k Ω的电阻连接一个发光二极管作为电源指示灯,另外的 12V × 2 绕组做好绝缘处理后闲置不用。

2 .印制电路板的设计与装配

为了优化布线,印制电路板采用了双面板,并进行大面积接地处理,确保整机的信噪比。印制板的顶层布线图、底层布线图以及丝印层的元器件排列图请见本期光盘。

功放电路的机箱采用了烤漆机箱,其尺寸为 75mm × 175mm × 260mm ,其宽度正好与标准立式电脑机箱相符,放置在主机上很协调。为了美观,可以在机箱的前面板添加一块厚度为 8mm 的铝面板。整个前面板上只安装有音量电位器旋钮、指示灯、电源开关旋钮等,显得很简洁。

用螺丝将电路板 (LM1876TF 已经固定到外加的铝散热器上 ) 、变压器固定在机箱中,并在机箱后面板上固定好输出、输入接插件即可试机了。音频输出插座 J1 的 1 、 2 脚为左声道音频信号输出端, 3 、 4 脚为右声道音频信号输出端。

需要注意的是:输入插座、音量电位器、电路输入端之间的连线要采用 4 芯屏蔽线 ( 金属屏蔽线的只能一端接地,另一端悬空,否则在静态时,扬声器中可能有干扰噪音 ) 。

笔者制作的机箱内部电路排列图如图 2 所示。


关键词: LM1876TF 制作 功放

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