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用面包板打造经典LM1875功放,历久不衰的芯片,轻松获得高保真

2019-11-07  dragonbal...

我喜爱一些芯片放大器 ,仅仅需要几个零件和一个纯净的电源,就可以得到真正的高保真音质,可与复杂的分立晶体管设计相媲美。

我在LM386致敬中详细介绍了芯片放大器的优势,这可能是一个不错的起点。在这里,我将直接探讨LM1875如此出色的原因以及如何构建简单电路。

步骤1:向LM1875问好

用面包板打造经典LM1875功放,历久不衰的芯片,轻松获得高保真

LM1875(“一八七五年”)在DIY音响界是一直备受喜爱的存在着。官方数据声称能够在+ -25V的情况下在8欧姆负载中能得到20W功率输出,并在提高5V电压后可得到30W功率,THD小于1%。尽管很少见,但我可以确认数据表中的夸赞是准确的。

第2步:引脚排列

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仅具有5个引脚的TO-220封装非常容易接线:

1-正输入(+ IN

2-负输入(-IN

标准运算放大器输入,正极输入接收音频信号,负极输入接地。

3-负电源(-Vee

5-正电源(Vcc

在这里,您可以为放大器供电,理想情况下是双电源供电。也可以通过将引脚3接地来由单电源驱动,但是可能会影响性能。

4 - 输出

步骤3:原理图和零件表

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这是单个通道的简单示意图-对于立体声,您需要两个。

R1和R2是连接到放大器反相输入的增益电阻。22KΩ和1KΩ的值可得出23的增益:

增益= 1 +(R1 / R2)= 1 +(22/1)= 23

要更改增益,只需将R1与另一个在kohm范围内的电阻互换,然后将其插入公式即可。

CIC1至CIC4是LM1875 的去耦电容器。较小的电容器(100nF)滤除电源上的高频噪声,而较大的电容器(220uF)提供电源,以消除电源中的跌落。在生产电路中,这些电容应放置在尽可能靠近芯片的电源输入引脚的位置。欲了解更多信息,请查阅ADI公司有关适当的去耦技术的这篇令人惊讶的易于理解的文章。

同样C1,C2,R2和R3在那里滤除噪声,而R5用作下拉电阻器,从而允许一个路径到地,如果没有信号被连接(嗡嗡声降低)。

R6和C3构成一个RC电路,它是一个滤波器,可消除射频回馈到电路中的频率,并防止扬声器的振荡返回放大器。

主要零部件:

集成电路: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1kΩ

R3: 1kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22kΩ

R6: 1Ω,1W

C1: 10uF电解(或最好是聚酯/聚丙烯薄膜)

C2: 47uF电解

C3: 220nF X7R /胶卷

CIC1,CIC3: 220uF电解

CIC2,CIC4: 100nF X7R /胶片

我从旧设备上收获了一个3.5毫米插孔,并进行了分线,将其直接插入面包板中,或者您可以将头从旧的3.5毫米音频电缆上剪下,直接连接。

此外,您还需要常规的跳线,电线,扬声器/假负载和电源-可以提供+/- 30V的可变电源。

最后-散热片!大多数A / B类芯片放大器都需要大量散热,因此需更大的散热器。

步骤4:面包板

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这不是最佳的布局-理想情况下,组件应更靠近在一起,尤其是去耦电容与IC引脚的距离太远。但是,我将其散开以使其更易于在照片中理解,并且方便安装散热器。

我将两个电源轨都放在了面包板的一侧,这样我就可以在IC周围为散热器留足空间。这样做还有一个好处,就是可以沿着电路板的底部轻连接专用的正极,负极和接地线。

步骤5:散热器

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要准备散热器,请先将其在板上对准,并标记出孔的位置,以将其固定至IC。然后钻一个孔,并用非常细的纸打磨整个接触表面,直到表面光滑和有光泽

接下来,在接触表面上导热膏,并用镊子将绝缘云母放在顶部-尽量不要用手指触摸云母。

最后,使用礼帽(或“衬套”),用螺母和螺栓将芯片固定到散热器。上紧,使IC不能围绕螺栓旋转,也不要太紧!

最后,通过用万用表进行连续性测试来仔细检查芯片的接线片是否与散热器绝缘。

步骤6:测试!

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检查并再次检查所有连接是否牢固,并确保将正负电压发接到正确的线中。将电源设置为+ -10V左右,退后并打开电源!哈哈,万一接错不会崩到自己。

如果没有出现令人震惊的烟雾喷发,则可能已经成功。播放一些音乐并听您的测试扬声器。如果台式电源具有内置电流表,则可以在任何给定时刻查看放大器消耗的电流-尝试调高音量以查看电流增加。

低电压下,您可能会很早出现削波或其他形式的失真,而在高音量下,您的音乐听起来会很糟。缓慢提高电压-LM1875可以很容易用到+ -25V的电压,因此,如果您有一个不错的散热器,就不必担心任何事情了。

输出电压

我将输出接入一个大功率的假负载(一个300W,8Ω电阻)并确定了输出范围。LM1875具有在810mV峰值处的1kHz正弦波,在输出上为我提供了可观的,干净的20.15V峰值(14.32V RMS)-仅略高于我们的增益设置。

功率

在能源方面,我做到了...

功率RMS = Vrms ^ 2 / R = 14.32 ^ 2/8 = 25.63W

...略低于26W!一点也不差。

在这一点上,我想看看是否能达到神话般的LM1875 30W标记,但首先我需要换掉一些散热片然后可以放心一些。

步骤7:铜怪兽

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这是从旧显卡中回收的散热器-内置有12V高速风扇的纯铜怪兽。完美,而且非常非常酷。

在+/- 30.5V和910mV的输入信号下,我们在输出上获得了30W的有效功率。

下次,我将深入探讨AB芯片放大器的王储-LM3886集成电路。

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