有没有设备测一下真实的 THD
这也就是科创要是hifidiy，那种换电源线影响音质的神奇论坛会不会给你喷死

本帖最后由 novakon 于 2014-3-30 01:01 编辑

下面谈谈心得。

当需要的最大音量不是特别大的时候，为了省电，应通过调整电位器将静态工作点电压调高，使得通过22欧电阻以及mos管的电流减小。

学过模电的同学知道，运放的输出要接反相输入端实现负反馈。但这个图中输出电压反馈接的是正向输入端，实现的也是负反馈。包含mos管在内，实际上构成了一个从反相输入端输入的同相放大器。这是因为在这个电路中，MOS管D端的电压随G端的电压变化的反方向变化，G端电压高则D端电压低。

有人问，那个47pF是什么？好像不接也可以。实际上不行；不接那个47pF、接一个小于22pF、接一个大于75pF 这三种情况要么导致发生严重的500KHz自激振荡，要么严重限制了整个放大电路的带宽（比如低于10KHz，怎么听音乐呢）。

答案：那是一个相位补偿电容。运放不稳定的原因，涉及到的相关电路理论，展开讲会比较冗长，在这里就不详细介绍了，为了解决这个震荡的问题，我花了十几个小时的时间，最终是看TI的一份资料解决的。
简单的讲就是这样：大部分的商品运放为了让用户用起来更方便，在内部都设有频率及相位补偿网络，这样用户只需要将它们作为理想的运放，接上反馈电阻就可以以一定的增益放大电压。如果没有补偿，运算放大器不可能稳定：当运放的输出通过反馈网络回到输入端时一定会有延迟，这会使得反馈信号相对于输入信号相位发生改变。对于足够高频率的信号，回到运放输入端的时候，可能相位已经改变了180度，使得本来的负反馈变成了正反馈，电路开始震荡。然而，运放的内部补偿，都是针对纯阻性的、简单的反馈网络设计的，如果反馈网络引入更多的延迟，产生更大的相位变化，那么整个电路依然可能发生震荡。

从图中来看，TL072驱动的是IRF540n的G极，因为功率MOS管的特性，G极到地存在一个等效电容，运放实际上是在给IRF540的G极充放电。而运放的输出内阻不是0，对于TL072，等效输出内阻有上百欧姆。这和G极电容可以构成一个RC滤波电路，学过电路的同学会知道，对于不同的频率，这将会导致0度到90度之间的相位滞后。G极上电压滞后于运放输出，而电路中D极的电压又取决于G极电压，所以当D极电压通过反馈电阻作为反馈回到运放输入端时，相比一般的运放电路中的电阻直接反馈，产生了很大的相位滞后。正是这个滞后，使得运放电路十分不稳定。

本帖最后由 novakon 于 2014-3-30 01:23 编辑

XXXXXXXXXXXXXXXXX/lit/an/sloa020a/sloa020a.pdf

《电压反馈型运放的稳定性分析以及补偿技巧》，TI的技术指南，很好的资料。

因为pspice软件中的元件库对IRF540和TL072进行了准确的建模，可以实现整个电路的完全的仿真，所以通过阅读上述文章，以及在pspice中作出大量的尝试之后，确定了47pF这个值。淘宝不是有很多卖元件的店么，幸好俺还买过一包电容包，果断翻出来救急。

用充满电路、复变函数和控制理论的口吻来说，就是这个47pF电容在闭环响应中产生一个极点，令它与响应中的一个零点抵消。。。

为了更好的让大家认识到问题的严重性，我把47pF换成别的值，以下是模拟结果：

4.7pF


470pF


电路的频率响应中出现尖峰，不管其高度如何，都表示产生了震荡。出现上面两种情况，别说HIFI了，等着烧管子烧耳机吧。。

总结：既然电路发生震荡的原因是运放的输出内阻和MOS管G极电容产生的相位延迟，那么对于不同的运放和不同的MOS管，当然也就要选择不同的补偿电容了。

本帖最后由 novakon 于 2014-3-30 03:07 编辑

其实原图有这么大：

张静茹 发表于 2014-3-30 00:18
有没有设备测一下真实的 THD
这也就是科创要是hifidiy，那种换电源线影响音质的神奇论坛会不会给你喷死

还可以听出是火电水电风电原子能发电哦~~~

不错呦

最近看运放看的直晕
那一堆公式哪些需要记下来捏、？

novakon 发表于 2014-3-30 01:17
XXXXXXXXXXXXXXXXX/lit/an/sloa020a/sloa020a.pdf

《电压反馈型运放的稳定性分析以及补偿技巧》，TI的技 ...

47pf 的电容产生一个零点与RC时间常数的极点抵消。另外，现在的THD数值是怎么测出来或者算出来的？

拔刀斋 发表于 2014-3-30 12:20
47pf 的电容产生一个零点与RC时间常数的极点抵消。另外，现在的THD数值是怎么测出来或者算出来的？

谢谢指正。仿真结果给出的thd是0.01%但细看fft数值，发现从2倍频开始，幅度都是10^-5级别的，所以是仿真软件数值方法的精度问题，故认为thd应优于0.005，给出了保守值。实际有待仪器测试

手头有两个irf540，所以焊了一个双声道版本，工作稳定，正常音量听音乐时将电压调到5V，静态工作点调高，功耗可以降到300mW以下。元件不发热。唯一问题是功耗太低的时候，会导致输入的开关电源在低于10k的频率上工作（间歇工作），能听到蜂鸣声。。。

用iPhone播放APE音源，鉴于本人耳朵实在一般，而且不是烧友，没有听过更好的器材，没有发现任何问题。能听出来的是，在大音量时，音质比用耳机直接插电脑或者iPhone要好得多了，特别是低频都回来了。

因为iPhone是D类输出，所以用示波器看波形 在22k时有明显的开关纹波。决定用单片机做个脉冲信号源，看看响应如何，敬请期待。

加个壳拿去卖吧

本帖最后由 novakon 于 2014-4-1 21:15 编辑



我真的去测THD了。

国产的THD表，唯一的问题是俺能找到的最好的正弦波信号源居然是iPhone。

输出THD为73dB（0.02%），然而输入信号的THD仅仅只比输出多几个dB，这次的测试结果不是特别准确。需要更好的信号源，和更专业的设备。

一般认为小于1%的THD是人耳无法感知的。限制THD的主要环节是耳机，而不是放大器。除非放大器输出级的驱动能力很差

现今大部分手机的D类输出级，在大电流时因MOS管导通电阻产生的压降引起的失真，可以通过此耳放的缓冲作用得到很好解决。提供本次THD测试器材的warmonkey同志表示，比手机直接驱动要好多了。

0.01%就是-80dBc，0.005%是-86dBc，实际有困难。这个帖子的中心思想是一切电路都是算出来的，推公式才是研发，搭电路是体力活[s:12]。

斑猪很喜欢甲类功放啊[s:12]我也喜欢，能不能请教一下苹果声音为什么低频不怎么好啊，是风格取向吗？我用酷我放歌无损的，电脑上面后缀名是.41000的这种，低音还是不怎么好，除非低音增益比较好的耳机，才有效果，另外斑猪怎么不试试三极管？？？[s:14]