采用本文介紹的甲類放大器，可以獲得比較好的高傳真效果。A類耳機放大器（TL072OP配合BC142，143）
在日常的生活中，當其他家庭成員正在看電視，或者別人正在睡覺不能打擾時，你就無法去欣賞那優(yōu)美的音樂。在這種情況下就需要考慮本文介紹的放大器，雖然電路很簡單，但其高傳真效果卻超過了商店里的標準功率放大器，利用調(diào)諧器和答錄機機芯，就可以安裝出一個高質(zhì)量的音響系統(tǒng)，而價格卻比較低。
設(shè)計思路：在詳細介紹電路之前，先談?wù)勗O(shè)計思路，并解釋一下怎樣才能達到甲類性能，而大多數(shù)的身歷聲功率放大器都採用乙類。
我們知道，一般放大器的輸出級由二支路組成：一支路處理負極性（負半周）輸出信號，另一支路由處理正極性（正半周）輸出信號。這樣可以使靜態(tài)電流降至最小，但要驅(qū)動揚聲器又必須使電壓和電流具有較大的振幅。
遺憾的是，這些放大器都有一定的失真，叫做交叉失真。它出現(xiàn)在輸出信號的零交叉點或者在該點附近。如果電路的這兩個支路不完全匹配，則往往會出現(xiàn)交叉失真，這種失真使得利用耳機聽節(jié)目的效果非常差。
將耳機的插座接在主放大器輸出端的話，還產(chǎn)生另一個問題是：需要在耳機和輸出級之間串聯(lián)一些電阻，用來減小信號電平。這樣一來將改變原負反饋特性，由此通常使得低音響應(yīng)產(chǎn)生一個高峰，并伴有低於該峰值頻率的快速滾降。
總之，要想生產(chǎn)出一種能成功驅(qū)動耳機并獲得最好音質(zhì)的放大器，需要解決以上兩個問題。
要成功設(shè)計任何一種音頻設(shè)備，首先第一步要弄清所設(shè)計的是什麼設(shè)備，并由此決定其電路。十年前，大多數(shù)耳機的阻抗都是8Ω，而現(xiàn)在絕大部分都使用了聚酯膜振動膜，阻抗通常為32Ω。
如果你去幾個高傳真用品商店轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，就會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)商品（包括阻抗為8Ω的那一類）的靈敏度為87dB-96dB/mW，最大輸入功率近於100mW通過對10副耳機加裝這種放大器后進行的測試發(fā)現(xiàn)：大部分耳機都可以在輸入功率為10MW的情況下輸出足夠音量。
甲類功放：對輸出功率而言，放大器同樣需要低失真，低噪音，頻帶寬，以適應(yīng)高傳真設(shè)備的要求。避免交叉失真，輸出級必須為甲類放大器。
現(xiàn)在來談?wù)勂胀ǖ男⌒盘朅類電晶體放大級。為保證信號的最大動態(tài)范圍，集電極電壓應(yīng)為有效電源電壓值的一半，該級的電流消耗決定於集電極所聯(lián)負載電阻值的大小。在功率放大器中，負載通常是一個8Ω揚聲器。
現(xiàn)在再返回來看看耳機。為一副32Ω的耳機提供10MW功率需要560MWR.M.S電壓動態(tài)范圍和25MA的電流消耗，所以，只要在輸出級採用小信號電晶體就可以實現(xiàn)。但實際上放大器的最大輸出功率正好超過了100MW，在放大器輸出最高電平之前，耳機就已經(jīng)開始出現(xiàn)失真。
為了使輸出級能夠正常工作，最后選擇了運算放大器作為驅(qū)動器（其輸出級為甲類）。通過對這款耳機甲類放大器進行總諧波失真（THD）及帶寬測試，結(jié)果如下：
THD＜0.005%（1KHZ）
頻率回應(yīng)：2.5HZ-100KHZ（-3dB）
信噪比：-90dB
最大輸出：120mW/32Ω
電路原理：
電路圖見圖一，耳機右路元件的標號是在左路元件標號的基礎(chǔ)上加100，例如右路的R1寫成R101，C2寫成C102等。
這里的放大器實質(zhì)上是一個提升放大器，它的運算放大器和輸出級都是甲類的，為實現(xiàn)直接藕合，電路採用了雙電源。
首先，輸入信號先通過隔直電容C1藕合到音量控制電位器VR1上，VR1的阻值較大，使聲音在低音區(qū)（即2HZ）的-3DB點上。
對大多數(shù)信號源而言，如果它的信號不在電容上產(chǎn)生任何附加直流電壓，那麼該電容可以不要。當然，為了安全最好保留該電容，否則輸入端的直流偏移將導(dǎo)致的輸出端上產(chǎn)生較大的偏移。
如果出現(xiàn)了直流偏移，數(shù)值較小時，會在輸出級上增加電流消耗，產(chǎn)生失真；數(shù)值較大時，耳機將會被損壞。
音量控制VR1決定了放大器的輸入阻抗為47KΩ，因為IC1的輸入級是一個結(jié)型場效應(yīng)管（J.F.E.T），其輸入阻護大約為10-12MΩ。
目前市場上有大量的運算放大器，可廣泛用於音頻電路，但經(jīng)過大量實驗只有TL072性能最好，價格合理，噪音低，回應(yīng)速率為13V/mS，并具有很高的電流吸收能力。
儘管這些元件具有上述諸多特點，實際上這些元件卻很少運行在最佳條件下。例如，運算放大器的輸出級工作電流為2MA，只工作的甲乙類，負載小於10KΩ。其解決辦法是在輸出端和電源負極之間連接一個適當阻值的電阻，這樣就強迫將其調(diào)至甲類。
圖中的運算放大器IC1於同相輸入放大器，將輸入信號從可變電位器VR1的滑動觸頭連至其同名端（+）。電阻R3和R4有兩個功能：第一功能前面已經(jīng)說過，就是強制運算放大器工作在甲類狀態(tài)；第二個功能是為TR1和TR2所組成的輸出級提供偏壓。
互補電晶體TR1和TR2採取發(fā)射極跟隨器工作方式，這樣，從基極看其輸入阻抗較高，而輸出極的輸出阻抗則較低。
在電路設(shè)計中，電阻R5和R6是非常重要的，因為R5和R6與TR1和TR2的發(fā)射極串聯(lián)，產(chǎn)生局部負反饋，使輸出級工作在線性狀態(tài)。
R5.R6和R3上的電壓降也很重要，它使得輸出級進入甲類工作狀態(tài)，負反饋從電阻R5/R6的連接點通過電阻R2反饋到IC1的反相輸入端（引腳2）。放大器的電壓增益決定於電阻R2和R1的比值（10倍），電容C2用來隔直流，使其交流負反饋系數(shù)為R5/R6，而直流負反饋則是百分之百。放大器的輸出端直接與耳機相連。
在介紹了放大器的電路之后，注意力應(yīng)轉(zhuǎn)移到電源上來。變壓器有兩個6V次級線圈，它們可為橋式整流器提供交流電。通過整流后，用電解電容C3和C4濾波。這是一個很基本的穩(wěn)壓電路，當然為了求得更佳的效果你也可以選擇更好的電源供電方式，相信在其他的電路一可以容的找到。 |
