DIY简单高性能耳放(仅放大器与保护部分)
11767641772017/01/06电子技术 IP:北京
首先选择放大器结构
若选择三极管OCL则末级静态电流需求较高功耗较高
因为这次是3D打印外壳耐热极限70度所以
这次选用前级OPA2604提供电压增益 TPA6120作为输出级的结构
绘制原理图
blob.png
这里R1 R5 R4 R8 用了较低的阻值
主要是为了增加抗干扰能力
可以使用A10K的双联电位器调整音量
若要使用50A的电位器
R1=R4 = 110k
R5=R8 = 22K
C1=C2 = 3pf

第一级增益为
AU1 = -(R1/R5) = -(47K/10K) = -4.7
第二级增益为
AU2 = -(R6/R10) = -(1/1) = -1
总增益为AU = AU1*AU2 = -1*-4.7 = 4.7 = 20*log(4.7)≈13.4dbV
R2 R3目的是防止负载影响运放工作点导致震荡
并且提供简易的短路保护防止过流烧运放
由于tpa6120是电流反馈型运放输入失调电压偏大(在10mv左右)
使用R9 R12 R13 R15组成输入失调电压补偿电路
通过微调R15调节整体的输入偏置


现在来调整环路
这是opa2604的伯德图(手册里扒的)
blob.png
发现这个运放有不止一个极点所以仿真一发(注意2光标位置)
1.png
根据仿真的伯德图可知当增益为13.4dbV时相位差超过135度的部分增益在0db线之上环路不稳定
增加C2电容移动主极点位置
极点位置计算R1 = Xc = 1 /(ω*C1)   (利用极点上增以为原本的1/2性质)
2.png
在330k插入一个极点后再增益为0的时候输出相差已经小于135度了相位余量足够
3.png
对25k的信号增益没什么影响
到此相位补偿结束

输出直流偏执检测电路分析(简易保护想要高精度可以用运放实现)
blob.png
R20 C13 C14 R25 D3为上电延时电路
上电后C13 C14上电压指数上升当达到D3反向击穿电压之后
Q1 Q2导通继电器动作接通输出
R23 R24 C15 C16为低通滤波器检测输出低频分量
当音频输入带负直流偏执Q4 Ue为负 Ube为正Q4导通将Q1 IB旁路到地
Q3 Ube为负截止
当音频输入带正直流偏执Q3 Ube正Q3导通讲Q1 Ib路到地
Q1 Q截止继电器分段断开负载保护完成
来自:电子信息 / 电子技术
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