耳機(jī)的工作原理
耳機(jī)放大器的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
增加推動級電流不一定能降低輸出阻抗.降低輸出阻抗不能以提高開環(huán)增益以增加負(fù)反饋深度的方法來實(shí)現(xiàn),對瞬態(tài)指標(biāo)不利。應(yīng)該選擇性能好的末級輸出管、改善電源供應(yīng)以及良好的布線工藝來解決。從理論上講,放大器的輸出阻抗越低越好,理想的放大器輸出阻抗應(yīng)該是0。
這個電路中各電阻的取值可以采用“倒推法”,方法如下:
1、首先選定末級功率管,根據(jù)指標(biāo)決定其工作點(diǎn)(靜態(tài)電流),
2、選擇源極(射極)電阻,此阻值的計(jì)算應(yīng)該根據(jù)放大器能提供的最大電流以及最小負(fù)載阻抗來決定,一般小于負(fù)載阻抗的1/15
3、根據(jù)gm(MOSFET)或HFE(雙極型晶體管)計(jì)算柵偏壓或射極偏流
4、根據(jù)計(jì)算出的偏流決定推動級的工作點(diǎn),至少為偏流的2倍以上。如果推動級晶體管的指標(biāo)富裕,應(yīng)該優(yōu)先考慮線性最佳的工作點(diǎn)。
5、選擇第一級放大電路的工作點(diǎn),一般采用線性好的區(qū)域。多數(shù)小功率晶體管的工作點(diǎn)選在1mA左右。這一級的工作點(diǎn)不能選過大或過小。過大會產(chǎn)生較大的熱噪聲,不利于系統(tǒng)的信噪比指標(biāo),過小會降低這一級的動態(tài)范圍,造成失真。
6、根據(jù)供電電壓和gm/HFE計(jì)算第一級差分電路的漏極(集電極)電阻以及偏流電阻。
7、根據(jù)1—6項(xiàng)計(jì)算的結(jié)果可以“擠壓”出第二電壓放大級的各項(xiàng)參數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對于功放來講,各級的工作點(diǎn)如下:
差分級:0.5-2mA
電壓放大級:5~10mA
推動級:30~100mA
功率級:根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定,AB類一般100~200mA,A類要根據(jù)輸出功率和負(fù)載阻抗而定,沒有限制。如果此極的工作電流很大,推動級的工作點(diǎn)應(yīng)該作相應(yīng)的調(diào)整。
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主動降噪耳機(jī)原理圖
再說耳機(jī)放大器和音頻功放IC的差別
1、耳放功率小,末級電流一般100~200mA足以。當(dāng)然這個電流應(yīng)該根據(jù)末級功率管的最佳線性區(qū)來決定。
2、耳放要求信噪比高,因此電壓放大級、推動級的工作點(diǎn)不能過大。
3、耳放(耳機(jī))對相位失真不敏感,頻率補(bǔ)償手段相對豐富。
4、耳放不能一味追求高端頻響,應(yīng)該加以一定手段進(jìn)行限制,否則會造成聲音過分尖銳。
5、耳放的功率小,因此音質(zhì)上佳的純甲類方式是耳放的最佳拍檔。
6、耳放對電源十分敏感,很有必要在電源上下足功夫。
7、耳放的電子工藝要求更高。
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