精心制作 非凡表现.doc

精心制作非凡表现
设计初衷
随着电子科技的发展,已经有越来越多的人使用手机、平板、WAV数字播放器等手持音频设备来聆听音乐。然而,用这些音频设备直接驱动高阻头戴耳机,很难有好的音效,有些甚至只能出声,难以发挥一些高档耳机的威力。其原因就在于,这些音频设备对耳机的驱动能力小,有时受使用电压的限制。这时我们就需要一款优秀外部耳机放大器来连接音频设备,提供足够的音乐功率和输出电流来驱动耳机,从而获得优秀的听感。这也促生了这台型号为NS1的耳机放大器的设计制作。
使用材料
NS1采用了美国国家半导体(简称“国半”)最新推出的两款顶级音频器件——LME49720和LME49600。我们先了解下这两个器件:
LME49720:这是国半最新推出的顶级双运放,拥有超低失真、低噪声、高转换速率,是运算放大器系列中的佼佼者。它使用了优秀的内部电路设计和制造工艺,拥有极低的噪声(/√^Hz)和超低失真度(%)。LME49720可谓优秀的模拟音频器件,能满足最苛刻的音频应用设计。应用范围有模拟放大、唱机唱头放大、有源滤波等。
LME49600:这是一个高性能、高保真、高电流的音频缓冲器,是国半最新推出的电流缓冲器件,其高达250MA的输出电流、超低的失真度(%),能提供完善的过热、过流和短路保护。应用范围有耳机放大器输出驱动、低功率音频放大器输出、大电流运算放大器输出级等。
设计过程
1 NS1设计架构:
音频主体放大:LME49720+LME49600
电源:LM29d1S+LM4911S
音频输出保护:UPC1237
2 电路阐述:
A:设计制作
这是一个全DC放大电路,U101A(LME49720)+U103(LME49600)组成主体放大,音频信号通过音量电位器输入到图中U101A第三脚正相输入端,第1脚输出连接到U103的2脚输入端,通过U103扩流输出至UPC1237的保护电路。最后连接耳机输出插座的R104和R107(R101)组成反馈网络,NS1默认设计为3倍放大,R101通过继电器控制,控制放大电路的增益,以达到适应更多不同阻抗的耳机。输出的另一路经过R122,R123可以当前级放大器使用。
NS1确定方案后,设计图纸就有了思路,整体电路是一个模拟放大,对于一个优秀的模拟放大电路,地线的处理尤为重要,所以我在NS1上的地线下了功夫,采用星型接地方式,所有的电流回流地都汇集到电源一点地,这样可以提高整机SN和降低失真度。放大部分分左右排列,和音量电位器形成90度布局,信号输入经过电位器后,以最短的走线距离输入到放大电路,避免线路损耗和辐射干扰。电源稳压的选用同是国半的LM2941S和LM2991S,表面贴片安装,高效率和低稳压差也可以保证LME49600在大电流输出时,也不会过热。图中的LM2940-5稳压是独立供电给控制增益的继电器,避免继电器工作时,电流回路干扰模