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小型多媒體有源音箱的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2010-06-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

由于普通都不帶耳機(jī)輸出插孔,需要使用耳機(jī)時(shí),要反復(fù)插拔聲卡輸出插座中的插頭,帶來(lái)諸多不便,對(duì)此,筆者在這款了一個(gè)耳機(jī)插座。當(dāng)耳機(jī)沒(méi)有插入插座中時(shí),插座內(nèi)部觸點(diǎn)閉合,聲卡輸出的音頻信號(hào)直接送到功放電路中。當(dāng)插入耳機(jī)時(shí),插座內(nèi)部觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷聲卡到功放的接線,聲卡輸出的音頻信號(hào)直接送到耳機(jī)中,中就沒(méi)有聲音輸出。
IC1及周圍元件組成緩沖放大級(jí),電路增益=R4/(R1+R2)=50/(10+0.1)≈5倍。為了避免在電腦關(guān)機(jī)后,在聲卡停止工作時(shí),前置放大器輸入端懸空,處于高阻抗輸入狀態(tài),將感應(yīng)到的50Hz交流電信號(hào)送到后級(jí)電路放大,從而在揚(yáng)聲器中出現(xiàn)較強(qiáng)的噪聲,特設(shè)置了22kΩ電阻R25、R26,這樣不但可以將輸入阻抗限制在22kΩ,避免前置電路工作在高阻抗?fàn)顟B(tài),還可以對(duì)50Hz感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行有效的抑制,提高整機(jī)信噪比。
功率放大集成電路采用了NS公司生產(chǎn)的雙聲道20W高保真功率放大器LM1876。LM1876采用15腳TO-220封裝,具有靜噪、待機(jī)模式功能,其主要電氣參數(shù)如表2所示.
LM1876的負(fù)載范圍很寬,在4~30Ω的范圍內(nèi)均能穩(wěn)定地工作,其輸出功率與負(fù)載的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示。LM1876的供電電壓范圍為±10~±25V,當(dāng)供電電壓降低時(shí),影響的只是輸出功率的大小,而對(duì)其他指標(biāo)影響不大,供電電壓與輸出功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6所示。LM1876的6、11腳為左/右聲道靜噪控制端,當(dāng)這幾腳接高電平(高于1.6V)時(shí),LM1876內(nèi)部電路執(zhí)行靜音操作,切斷輸出端的音頻信號(hào)(如圖7所示)。因此可以在這些引腳中與正電壓之間接一個(gè)RC延時(shí)網(wǎng)絡(luò),使其在開(kāi)機(jī)瞬間為高電平,輸出電路無(wú)音頻信號(hào)輸出,延時(shí)一段時(shí)間后,再正常輸出,以達(dá)到避免開(kāi)機(jī)瞬間輸出端電位失諧對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊。在圖4中,晶體管VT1、R24、C16、R20、C15即為開(kāi)機(jī)延時(shí)網(wǎng)絡(luò),調(diào)整它們的取值范圍,可以改變延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短,從而獲得滿意的開(kāi)機(jī)延時(shí)時(shí)間。

圖4電路中的R11、R16一方面為后級(jí)功放電路輸入端電阻,決定功放電路的輸入阻抗,如R11、R16為22kΩ的電阻,輸入阻抗就為22kΩ。另一方面是給集成塊內(nèi)第一級(jí)差分放大電路提供一個(gè)偏置電流,使其正常工作。需要注意的是R11、R16的取值不可過(guò)高,否則會(huì)使輸出端的中點(diǎn)電位偏高;但也不可過(guò)低,否則輸入阻抗太低,增大前級(jí)電路的功耗,使電路輸出增益下降。它們的取值范圍應(yīng)在15~51kΩ之間。
R12和R14組成一個(gè)分壓器,與集成塊③、⑦腳相連,構(gòu)成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。本電路的放大倍數(shù)也由它們決定,放大倍數(shù)= (R12+R14)÷R14=(15K+1.2k)÷ 1.2k=13.5。 因此,只要改變R12、R14的阻值,就可以調(diào)整電路的放大倍數(shù),但要注意的是放大倍數(shù)應(yīng)在10倍以上,否則LM1876工作會(huì)不穩(wěn)定。
R15與C7構(gòu)成揚(yáng)聲器補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(或者稱為茹貝爾網(wǎng)絡(luò)),可吸收揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì),防止電路振蕩。
C8和C9為電源旁路電容(ByPass旁路電容),起到降低電源高頻內(nèi)阻的作用,防止電路高頻自激,使LM1876工作更穩(wěn)定。
圖4電路中電阻均選用1/4W五色環(huán)金屬膜電阻,電容除了C15、C16外,其余電容均為WIMA金屬化聚丙烯電容。而NE5532則選用美國(guó)大S公司的產(chǎn)品(飛利浦公司的產(chǎn)品亦可,單價(jià)在10元左右,市面上許多2-3元的不推薦使用)。音量電位器則選用了平價(jià)質(zhì)優(yōu)的ALPS產(chǎn)品,如果嫌音量調(diào)節(jié)麻煩,也可以將音量電位器省略,將其用兩個(gè)20kΩ的電阻串連后代換(LM1876的8腳與13腳分別接在兩個(gè)電阻的中點(diǎn))。這樣一來(lái),音箱的音量調(diào)節(jié)就可以通過(guò)Wndows操作系統(tǒng)中的“音量控制”來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)(雙擊或者單擊顯示器右下角的小喇叭圖標(biāo)即可進(jìn)行調(diào)整)。
電源變壓器采用輸出電壓為16.5V×2的黑白電視機(jī)電源變壓器,電源電路如圖8所示。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/166691.htm

分頻器電路
圖9是該音箱分頻器電路圖,分頻點(diǎn)選在3kHz。由于揚(yáng)聲器是一個(gè)感性負(fù)載,當(dāng)通過(guò)信號(hào)頻率不同時(shí),其阻抗變化很大,故在分頻器中加入了由R1、C3、R2、C6組成的阻抗校正網(wǎng)絡(luò),使分頻器的負(fù)載阻抗近似為恒定值。分頻器所用元器件的參數(shù)如表3所示。
由于功放塊LM1876在工作時(shí)會(huì)有很多熱量產(chǎn)生,故需要為其加裝散熱器。筆者將報(bào)廢的CPU散熱片用電鉆打兩個(gè)小孔后作為功放電路的散熱片。裝配時(shí),在主音箱的背板上用手鋸開(kāi)一個(gè)跟散熱器面積相仿的矩形孔,將散熱器內(nèi)壁朝內(nèi)插人此孔,并用密封膠封死,然后用螺栓將LM1876固定到散熱器上即可(電路板要與散熱器絕緣)。變壓器安裝在主音箱(以右聲道為例)底部,功放電路安裝在音箱內(nèi)合適的地方即可。主音箱內(nèi)部填充的吸音棉不能與功放電路中的散熱器接觸。

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