流行大功率IC放大器的比较及应用

1、流行大功率IC放大器的比较及应用朱军摘自无线电与电视2009年第8期中国音响DIY论坛 JXEPPFYB手打贡献摘要:一6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放

2、之林，更证明了功率IC本身性能之优异。关 键 词:音频功率放大器 功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA729

3、3的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。1、LM1875LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。它采用TO-220封装，外围元件少，性能优异，直到现在还一直被广泛应用于音响上。

4、LM1875价格低廉，最适合于不想花太多钱又想过发烧瘾的爱好者业余制作，其音质也一直广受好评。LM1875体积小巧，且功率可达30W，内部也有过载、过热及感性负载反峰电压保护。下载 (10.94 KB)2009-12-29 22:492、LM4766LM4766是国半公司推出的双声道大功率放大集成电路，每个声道在8欧姆负载上可以输出40W平均功率，而且失真小于0.1%，如图2所示。在国半公司的产品系列中，LM4766被归入“序曲”（Overture）系列，属于最高端的单片双声道大功率放大集成电路。它内含NS公司研制的SPIKc保护电路，对输出级晶体管的安全工作区（SOA）进行动态检测与保护，全

5、面实现过压、欠压、过载、输出短路（包括短路到地与短路到电源）、热失控和瞬时温度冲击等保护功能，无须外接各种保护电路。3.LM3886LM3886是单声道、高性能音频功放IC，如图3所示。它是美国国家半导体公司的“序曲”音频功放系列功率最大的型号，连续输出功率可达68W，内含自行研制的SPIKc保护电路，无须外接各种保护电路。4、LM4780LM4780技能参数与LM3886完全一样，应该就是LM3886的双软声道版本，它内含是两个LM3886，如图4所示。5、TDA7294TDA7294、TDA7293是ST公司两款DMOS大功率音频放大集成电路，它有效宽范围的工作电压，（Ucc+Uee）=8

6、0V，还有较高的输出功率（高达100W的音频输出功率），并且具有静音、待机、过热、短路保护功能，以及很小的噪声与失真，如图5所示。6、TDA7293TDA7293支持多片并联运行，并具有削峰和输出短路指示，如图6所示。二、参数对照与深入分析：很多人都知道这些参数，如果仅仅停留在这一层面上，相信是不够的。其实产品数据手册中包含了大量的重要信息，因为厂商要通过产品数据手册来指导用户使用产品，这些信息对于我们用好这些芯片是非常有用的，但厂商为了吸引客户，一定会尽可能将产品最光鲜的一面给大家看，同时尽可能隐藏器件的弱点，造成一些重要信息常常被我们所忽视或误读。厂商常用的忽悠手段有：1使用非常规的测试条

7、件；2把最好的数据放在最显眼的位置。因此，作为对策，解读产品数据手册的一个基本原则是：我们不仅要看数据，更要看这些数据是怎么来的（即测试条件是什么），不然往往被数据所欺骗。另外一个原则是：数据手册的数据都是器件的极限，实际表现往往相去甚远。下面我们对这几款芯片的主要数据做一个深入的分析。需要说明的是，本文所有数据均源自厂商的产品数据手册。1、输出功率从表1可以看到，TDA7294的最大输出功率可达100W，远远大于LM3886的68W。实际上TDA7294的100W是毫无意义，它是在失真THD=10%时的输出功率，而LM3886的68W是在失真加噪声THD+N=0.1%时候的功率。事实上TDA

8、7294在THD=0.1%时的功率与LM3886相差无几。这就ST在测试条件上玩的一个花招。如果你设计一个需要输出100W可用功率的功放，那么粗心选用一片TDA7294必然会导致失败。下载 (66.78 KB)2009-12-29 22:57表2详细地反映了各无芯片的实际输出功率与失真率、电压及负载的关系。从表中可以看出，TDA7293/TDA7294在同样的电压下，输出功率略大于LM3886，这是由于TDA7293/TDA7294输出级采用了自举电路的原因。不过，自举电路的代价是使听感变差，如果去掉自举电容，音质会明显改善，但最大输出功率将小于LM3886，这是因为DMOS的开启电压较高的原

9、因。受散热与输出电流的限制，号称100W的TDA7293/TDA7294推4欧姆音箱的推荐工作电压仅为±29V与±27V，与LM3886的±28V相比没有优势。虽然在推8欧姆音箱的时候TDA7293与LM3886拉开了距离，工作电压可达±40V，输出功率明显胜出，但根据分析，限制最大输出的关键是封装，封装类似的芯片的最大输出功率其实都差不多，详见后文的散热部分。从表中还可以看出LM4766不适合驱动4欧姆的音箱（未给出数据），这是由于芯片的最大输出电流仅为4A（见表1），低于推荐的±26V工作电压驱动4欧姆负载所需的电流。LM4766要驱动4欧

10、姆的音箱只能降低工作电压（考虑管压降的话应该不超过±18V）。几年前曾经有人用LM4766制作的40W功放，号称能推好丹拿（4欧姆音箱），不少人信以为真。如果我们仔细研究过数据手册，熟悉产品特性的话，就不会上当受骗了。同样，LM1875受输出电流的限制，推荐电压下4欧姆负载的最大功率小得可怜，仅同8欧姆一样。它与LM4766一样都不适合用来推低阻抗音箱。一定要推低阻抗音箱的话，应该采用并联方式。LM4766和LM1875的输出电流较小的另一个原因是受封装限制，最大功耗较低，必须把电流限制在较小的水平上。综上所述，用LM1875和LM4766做的BTL电路，不并联的话，供电电压没心要超

11、过±18V，而且只能推8欧姆的音箱。而THD=10%时，输出信号已经严重削峰，这时的功率对高保真来说毫无意义。1、失真率在产品数据手册的开头部分，往往会给一个很漂亮的失真率数据，比如表1里面LM3886的0.004%，TDA7294的0.005%。我们千万不要被这些漂亮的数据所欺骗，要知道这是某个频率、某个功率下的失真，是该芯片的极限，除些之外所有条件下失真率都将超过这个数字，而且多半是超过一个数量级以上的。数据手册后面的失真率曲线才是我们应该关注的。失真率曲线比较复杂，与多种因素相关，如功率、频率、负载阻抗等。通常产品数据手册至少会给出1kHz频率下失真率与输出功率的关系曲线。下载

12、 (34.46 KB)2009-12-29 23:01下载 (58.93 KB)2009-12-29 23:00下载 (31.43 KB)2009-12-29 23:00下载 (66.26 KB)2009-12-29 23:00图7图11是产品数据手册里给出的THD失真率曲线的一部分。LM1875总共有两张图，LM4766有4张，LM3866最详细，有12张（这里只列出开头两张），TDA7293有两张，TDA7294有4张（这里只列出开头两张）。在读这些图时要注意以下几点：（1）、THD与THD+N是不同的，THD+N是包含了噪声的，所以THD+N总是偏大，含金量更高一些。（2）测试时加不加滤

13、波器对测试结果有明显影响，加了滤波器限制带宽以后，失真率会减小，带宽越小，失真率也越小，参考价值也越小。图中标注No Filters就是没有限制信号带宽，标注BW<80kHz，说明测试仪器限制信号带宽是80kHz，即功放的20 kHz的4次以上，16 kHz的5次以上等谐波都没有计算进去，失真率自然就小一些。不标明测试带宽的图，一定要用怀疑的眼光去看，宁可信其有，不可信其无。从这些图中我们可以得到以下信息。（1）这些芯片中，大功率下失真最小的是LM3886，50W功率下20 kHz失真率不到十万分之二多点，相比之下，TDA7293虽然在300Hz左右时最低失真率与LM3886一样都是十万

14、分之二多点，但随后失真率上升比LM3886快，到20 kHz时已经是万分之五，数倍于LM3886。（2）TDA7293/TDA7294的高频（比如20 kHz）失真率从3W左右开始就随功率增大而增大，说明高频的谐波增加速度大于基频的增加速度，这真是让人失望。而LM3886的20 kHz失真率走到30W以上才开始增加。（3）从数据手册上看，LM4766的内部电路与LM3886可谓大同小异，失真特性也几乎一模一样。LM1875的内部电路大不一样，失真特性也大不一样。LM1875的失真率数值虽然比LM4766、LM3886都大，但在100Hz10kHz这段人耳最敏感的区间内几乎是不变的。而LM476

15、6、LM3886的失真率从300Hz最低点开始就直线上升，到20kHz时已经增大了8倍左右。很多人都说LM1875是最好听的功率IC，原因可能就在于此。（4）常用的聆听功率在110W之间，这个范围办LM3886、TDA7293、TDA7294的失真率看起来都差不多，LM3886只是略小一点，但在LM3866的数据是THD+N，这里包含了噪声。由于越是小功率的时候噪声的影响越大，因此实际的失真率还是LM3886明显低于TDA7293和TDA7294。3、压摆率与功率带宽压摆率在英文里这Slew Rate，简称SR。压摆率也称转换速率。其单位是V/us，它反映的是放大器对信号变化速度的反应能力，信

16、号幅度越大，信号频率越高，要求放大器的SR也越大，如图12所示。三者之间的关系为Imax=SR/(2PAI*Um)，其中Um是最大输出电压。对于功率放大器来说，fmax就是功率带宽，输出电压越高，功率带宽越窄。如TDA7293的数据手册里面没有功率带宽的数据，我们可以根据SR公式来推算功率带宽。根据数据手册里TDA7293的推荐电压是±40V，SR=10V/uS，不考虑输出管压降，它的最大满功率频率（功率带宽）就等于10*10的6次方/（6.28*40）=39.8 kHz。降低工作电压可以提高功率带宽，但同时也降低了最大输出功率。为了不降低最大输出功率或者提高功率带宽，可以采用BTL

17、电路，每块芯片只负责一半的输出电压，同样输出功率下，功率带宽翻倍。压摆高意味着大功率输出时有较小的高频失真，这几个芯片中LM3886具有最大的压摆率。SR公式还可以帮助我们验算数据手册中的功率带宽数据有没有水份。比如。LM4766有个输出电压摆幅与输出信号频率关系曲线（如图13所示）。可以看到，LM4766的功率带宽有90 kHz以上，但用SR公式计算得到的功率带宽是71 kHz，再从图13中左下角的说明，THD<10%。其原因就在于此，90 kHz时输出20V电压已经严重失真了，这个曲线有水份。下载 (13.97 KB)2009-12-29 23:03下载 (30.85 KB)2009

18、-12-29 23:094、电源抑制比该数据的意思是对电源波动的抑制能力，数值越高越好。这个参数恐怕不大引人注意，也很少有人提到它，实际上这个参数很大程度上影响到了器件的表现。数据手册里面单独列出的数据一般是100 Hz时正电源的电源抑制比，100 Hz时的电源抑制比看起来很高，所以即使用最简单的整流电源，芯片的输出端也不会有交流声出现。不过电源抑制比（特别是负电源抑制比）从芯片极点频率（几十Hz）开始随着频率升高程6dB的斜率降低，因此电源中的高频噪声会串入到输出端，造成听感变坏。加上功率IC是大电流元件，电源回路很小的阻抗就能带来比较大的电压变化，所以电源的退耦、布线就变得非常重要了。这也

19、是为什么更换电源的滤波电容、退耦电容能明显改变声音的原因。从表1中可以看出国半的芯片都具有很高的电源抑制比，而ST的TDA7293、TDA7294只有可怜的75dB，比LM3886低了45dB，相当于差200倍。这也是可以解释TDA7293、TDA7294高频失真为什么比较高的原因。由于负电源的抑制比相比正电源差得多，如图14所示，因此单电源的OTL电路往往会给人意外的惊喜。这是因为负电源成了地线，负电源的变化被取消了，而正电源的抑制比在很大的频率范围内保持很高，电源的杂音比 下载 (26.33 KB)2009-12-29 23:04很好的抑制了的原故。图15是LM4766的单电源标准图。5、

20、        输出电流大家都知道功放的输出电流能力非常重要，因为音箱是一个复杂的负载，标称8欧姆的音箱，最低阻抗可能低至4欧姆甚至更低。推这样的音箱，输出电流小的功放就会脚软，通常表现为低频下潜差，量感少或者量感多却发混。在输出电流能力上，大多数IC放大器与分立元件功放确实有距离。单个大功率管的最大可输出电流一般在10A，而LM1875和LM4766仅能输出4A。TDA7293和TDA7294的6.5A输出电流还算可以，推欧姆的音箱还能胜任。LM3886是个例外，10A的电流输出能力与分立元件功放的大功率管相当，推荐电压（±

21、;28V）下驱动4欧姆的音箱也足够了，只有一些特别大食的音箱才会难倒它。好在这些IC的价格很低，比一对大功率管的价格还低，我们可以采用多片关联的方式来成倍提高输出电流能力。比如JeffRowland采用LM3886的功放，就是3片关联的BTL电路，每声道6片，可以把4欧姆的大食音箱推得服服帖帖。TDA7293更是内置了多片关联功能，可以直接多片关联而不需要均流电阻。详见后文功率IC的并联。6、        开环增益、单位增益带宽在数据手册里写明的开环增益是直流开环增益。开环增益是在低于极点频率时大致保持平直，在极点频率下降3dB，然

22、后随着频率增加经每倍频程-6 dB的斜率下降。增益下降到0 dB时候的频率就是单位增益带宽。开环增益与极点频率有关，但厂商不会明确告诉你极点频率是多少Hz。不过我们可以通过开环增益与单位增益带宽来推算出极点频率，计算方法很简单。其公式为极点频率=单位增益带宽/开环增益根据表1数据可以推算出LM4766的极点频率为14 Hz，LM1875的极点频率为174 Hz。图16和图17分别是LM4766和LM1875的开环增益和相移曲线。看到了吗？LM4766与LM3886的曲线几乎一模一样，因为其内部电路基本是一样的。下载 (23.13 KB)2009-12-29 23:12下载 (23.63 KB)

23、2009-12-29 23:12下载 (27.19 KB)2009-12-29 23:12LM1875数据手册里面的开环增益图很奇怪，是单位增益附近的增益相位图，应该是厂商想让大家看得更清楚一些闭环后LM1875的相位裕量，如图18所示。可以看到，如果把LM1875接成跟随器，相位裕是不是为0，这是不稳定的，所以LM1875的数据手册中特别注明LM1875的放大倍数不能小于10倍（20dB）。LM4776与LM3886的相位裕量略小于LM875，数据手册里推荐的放大倍数为20倍。笔者试过LM3886用于10倍放大，仍然是稳定的。TDA7293与TDA7294的数据手册里面没有开环增益曲线，边单

24、位增益带宽数据也没有，显然厂商不想让大家看到这个曲线，因为有了单位增益带宽与开环增益，我们可以通过极点频率计算公式来算出极点频率，继而复原出开环增益曲线。对于这样一个重要的参数，厂商避而不谈，这意味着什么？一般认为较高的开环增益，闭环后饼反馈较深，有助于降低闭环失真。因为随着频率升高，开环增益归结为小了，因此借负反馈低失真的会很好。这也是TDA7293与TDA7294的高频失真比较大的又一个原因。7、        输入偏流、输入失调电压、输入失调电流对音频功率放大器来说，这几个参数最主要影响的是静态中点偏移电压。如果负反馈回路上有直

25、流负反馈电容，那么可以不关心这几个参数。LM1875数据手册里面就没有这几个参数。这几个芯片的标准电路都含有直流负反馈电容。不过，这个电容对音质的负面影响是明显的，短路这些电容就变成了一个直流放大器，音质会明显提高。要是你想做一个直流放大器的话，就必须考虑这几个参数的影响，一般来说要注意以下两点：（1）输入偏置电阻越小则放大倍数越小，中点偏移也越小。但输入偏置电阻不能无限小，对于同相放大电路来说，输入偏置电阻决定了输入阻抗，因此一般不能低于10k，放大倍数也不能随意减小，不然会造成寄生振荡甚至自激。详见后面的应用注意事项。（2）选择合适的电阻使得正负输入端阻抗相等可以得到较小的中点偏移，并且温

26、漂也较小，如图19中取R1=R4=1k，R2=R3=20k，这个直流放大电路的中点偏移不会大于50mV。如果要求中点偏移很低，比如多芯片并联，那么要加上图20的调零电路。三、应用注意事项1、标准电路所谓的标准电路就是数据手册上提供的电路。按照标准电路制作，用料不差的话声音也过得去。图21图25就是这几个IC的标准电路。TDA7293和TDA7294的标准电路里面的静音与待机开关是分开的这使实际应用中比较麻烦，因为这两个芯片的的静音与待机信号是有先后顺序要求的。不仅是这两个信号，对电源也是有要求的。数据手册中给出了各个信号的顺序图，如图26所示，但未注明如果不按照这样的顺序会有什么结果。从用户反

27、馈的信息可以肯定顺序出错的话会导致芯片烧毁。TDA7293、TDA7294的数据手册里另外给出了一个用开关控制待机、静音信号的电路，保证了待机、静音信号的顺序正确，建议大家采用这个电路，如图27所示。TDA7293、TDA7294还有一点未在手册中提及，不注意的话会烧毁芯片。我们看到，TDA7293、TDA7294的电压放大级供电线路脚与输出级供电脚是分开的，因此有人尝试在输出级与电压放大级之间加一个RC滤波，期待获得更好的音质，但结果总是一开机就烧毁芯片。这是因为TDA7293、TDA7294要求电压放大级的供电电压大于电压，但在任何时候都不能低于输出级，当加了RC滤波后开机瞬间，电压放大级

28、电压低于输出级电压，必然烧毁芯片。下载 (21.11 KB)2009-12-29 23:23下载 (25.58 KB)2009-12-29 23:23下载 (19.41 KB)2009-12-29 23:23下载 (41.99 KB)2009-12-29 23:23下载 (46.08 KB)2009-12-29 23:23LM1875标准电路.jpg (27.28 KB) 下载次数:572009-12-29 23:17LM3886标准电路.jpg (24.61 KB) 下载次数:722009-12-29 23:17LM4766标准电路.jpg (35.75 KB) 下载次数:342009-12

29、-29 23:17TDA7293标准电路.jpg (54.92 KB) 下载次数:362009-12-29 23:17TDA7294标准电路.jpg (63.36 KB) 下载次数:392009-12-29 23:172、最小放大倍数与最合适放大倍数前面提到放大倍数越小，负反馈越深，频响越宽，但也越不稳定。这几个功率放大芯片的相位裕量都不大，因此放大倍数不能很小。LM1875、TDA7293、TDA7294的数据手册里面都提到了最小放大倍数，LM1875是10倍，TDA7293、TDA7294是20倍。LM4766和LM3886虽然没提到最小放大倍数，但数据手册里面的标准电路和默认测试条件都是

30、20倍（反馈电阻是20K/1K）放大。LM1875同样是20倍，TDA7293、TDA7294是32倍（22K/680），笔者称之为最合适的放大倍数。除特殊要求外，我们应该使用最合适的放大倍数，这样会得到最佳效果。3、        功率IC的并联前面提到单个IC芯片的最大输出电流往往不能满足要求，需要多个芯片并联来提高电流输出能力。多芯片并联不仅能提高最大输出电流，还能减轻每个芯片的负担(相当于负载阻抗增大了)、发热量降低、音质也会得到改善，好处多多。当多个芯片并联运行时，要注意以下几个方面。（1）每个芯片的输出端要要串联一个均流电

31、阻（1%精度的0.1欧姆大功率电阻）后才能接在一起，不然会导致某个芯片过热，自激，甚至烧毁，如图28所示。（2）决定放大倍数的两个反馈电阻需要用0.1%的高精度电阻。（3）各个芯片的中点偏移相关不要超过5mV，可以采用直流负反馈电容、直流伺服、调零电路等办法达到要求。在这几个芯片中，TDA7293是内置多芯片并联的，多块芯片的并联非常简单，与刚才讲到的并联方法不一样，输出端可以直接并联，不需要均流电阻，如图29所示。TDA7293内部分为电压放大级与电流输出级，并联运行时，一块芯片接成主芯片，由它完成电压放大功能，其余芯片接成从芯片，电压放大部分不工作。电流输出级和主芯片并联在一起，由主芯片电

32、压放大级推动，因此不需要高精度的电阻，也无考虑中点偏移一对致性问题。下载 (24.56 KB)2009-12-29 23:27下载 (10.04 KB)2009-12-29 23:27下载 (23.27 KB)2009-12-29 23:29下载 (97.41 KB)2009-12-29 23:284、        散热这些芯片都内置了SOA保护电路，温度升高时，保护电路会限制输出管的电流，温度越高，输出电流越小，把功耗控制在管子的安全区域内。很明显，如果散热不佳的话，输出电流会变得很小，声音变差，甚至出现声音突然中止。LM1875

33、的管芯到外壳的热阻为2摄氏度/W，其余芯片的管芯到外壳的热阻为1摄氏度/W，保护电路检测到芯片温度升高到150摄氏度时会使芯片停止工作。热阻和管芯极限工作温度决定了最大允许功耗，从表3中可看出，除LM1875外，LM4766、LM3886、TDA7293、TDA7294的最大允许功耗其实是一样的。由于LM4766内含两个声道，单个声道的最大功耗是一半。我们知道甲乙类电路最大功耗的Pmax=Us平方/（2PAI平方*Rl）+Pq，其中的Us为电源电压，Pq为静态功耗。由于静态电流相差不大，那么根据公式，对于相同负载（LM4766是双声道芯片，计算最大功耗时要将负载阻抗除以2），极限连续工作电压也

34、是一样的。也就是说，这些芯片的最大连续输出功率其实没什么区别，换句话说是芯片的封装形式决定了芯片的最大输出功率。最明显的证据就是国半的LM4766和LM4780，两者都是双声道芯片，几个问题结构相同，LM4766与LM3866封装相接近，每声道最大输出功率大大小于LM3886，而LM4780采用了巨大的27脚封装，使和它每个声道都能输出接近LM3886的功率。要想提高最大连续输出功率，唯一的出路就是并联，这是与高电压供电的分立元件功放末级大功率管必须并联的道理是一样的。下载 (24.33 KB)2009-12-29 23:31全文完虽然没有亲手做过，但个人以为上面这个电路非常得好，电路特点如下

35、：一、取消反馈电容，改成直流放大器后音质能明显提升；二、将LM1875 2片BTL输出增加功率带宽，提高了驱动能力；三、采用了电压与电流的混合反馈，音质得到进一步提升；四、去耦电容配置合理；五、由于LM1875内部带有反峰电压保护，因此没有设置茹贝尔网络，不放心的可以加上1欧姆电阻 104（0.1nF）的电容。六、建议采用150W 2*18V的环牛，滤波电容采用6800uF、1uF、0.1的并联方式，降低低频至高频的电源内阻。七、如果中点偏移较大，可采用前文中点调零电路，一般电位器选择47K，电阻选用100K，并在电位器动点与电阻间加上一0.1nF的对地电容即可。感谢这么多朋友的喜欢，上一个非

36、常不错的LM1875的BTL 复合式同相互差校正放大电路，摘处无线电与电视。前级倒相与直流伺服IC为OP-275，功率IC为LM1875，前级电压正负18V，后级功率电压正负25V 8A左右。下载 (58.51 KB)2010-1-28 08:01下载 (87.31 KB)2010-1-28 08:01我做过TDA7294  听人声听不错，我不怎么喜欢低音，由于我听的歌原因吧！再说在家音箱不能开大声，但我还是喜欢LM1875 这个芯片。没做过，准备DIY一台。我喇叭SEAS 的 20W够了。谢谢楼主的贡献。LM1875的BTL 复合式同 .q-mengwjq828 发表于

37、2010-2-5 10:43 一、这两个电路都是BTL电路,解决了LM1875的输出电流只有4A偏小的缺点,将LM1875 2片BTL输出增加功率带宽，提高了驱动能力；二、这两个电路都是直流放大电路，取消了反馈网络的电容，音质应该比标准电路更上一层楼，但注意75楼的右边IC LM1875输入回路中的耦合电容，直流化不是最彻底，如果你需要我可以提供完全直流化的类似75楼电路；三、75楼的电路中没有中点调零，但我在帖子下文注明了加中点调零的方法，与此帖子主题文章方法基本相同，只是加了一个对地电容，请注意“如果中点偏移较大，可采用前文中点调零电路，一般电位器选择47K，电阻选用100K，并在电位器动

38、点与电阻间加上一0.1nF的对地电容即可。”四、128楼的电路用了运放进行直流伺服，中点偏移解决方法不同。五、相比较128的电路更优秀点，还有PCB的图，方便制作些，但128楼的前级运放选择时注意与LM1875的转换速率配合问题，原则是前级IC的转换速率V/uS不能大于LM1875的转换速率，等于或稍低就可，低太多但瞬态差。如果需要可以加QQ发你详细PDF文章。六、希望我的回复你能满意。QQ：19527928再补充部分内容:运算放大器前级及集成电路功放的计算及外围元件作用：以下图为例：一、 C1：1UF，为输入耦合电容，隔离前级或音源的信号中的直流分量对后级影响。与R1 22K组成输入RC回路

39、，决定了输入阻抗与最低频率。最低频率F=1/（2PAI*R1*C1）=1/（2*3.1415*22000*0.000001）=7HZ，满足了保真的要求。    C2：22UF，为交流负反馈网络的交流对地电容。与R2 680  R3 22K组成的交流负反馈网络决定了放大倍数，放大倍数K=1+R3/R2=1+22000/680=33倍，大于厂家要求最小放大倍数的要求。    C3、C5：100UF，低频去耦滤波电容，防止由于左右两声道共用电源时，由于电源滤波电容对低频信号阻抗产生的压降对放大回路形成反馈，造成低频寄生振荡而发出“卟、卟”的

40、汽笛声。退耦电容选择一般原则是最低频率时阻抗小于1/3的退耦电阻值，电容的容抗=1/（2PAI*最低频率*电容容量），没有退耦电阻时一般选择大于50uF的电容；    C4、C6：0.1UF，高频耦滤波电容，防止由于左右两声道共用电源时，由于电源滤波电容对高频信号阻抗产生的压降对放大回路形成反馈，稳定高频放大倍数，消除振荡。    C7：0.1UF，与R4 1欧姆组成茹贝尔网络，吸收由于喇叭线圈自感应产生高频尖峰电压击穿TDA2030A末级输出管，起保护作用的。茹贝尔网络，并联在低频喇叭上的一只电阻和一只电容的串联，使得低音喇叭在相当宽的频率范围内呈现近

41、似纯阻，进而使分频点稳定，改善阻尼，改善相位失真。这个电阻跟电容的取值，电阻R取所用喇叭在需要补偿的频率下的阻抗，电容C的容抗取喇叭感抗L/RR，实际R一般取标称值，4欧喇叭C大约是4-10微法，8欧喇叭10-20微法。（以上部分内容摘自本论坛狂噪的刺猬，谢谢刺猬朋友提供的资料，我也偷懒可以少打几个字，-）    D1、D2：1N4001，保护二极管，有输入过大的限制作用，同时又有防止正负电源接反时保护TDA2030A不受损坏。二、电源功率：1、变压器电压：直流电源电压应该低于数据手册中的极限电压，全波整流后直流电压=1.44*交流电压,则可以得出应该二次电压为多少V的变压

42、器;例如LM1875电压极限电压为60V（正负30V），则一般是选择正负25V，则交流电压=25/1.44=18V，选择双18V比较合适，如果是单电源电路则应该为36V；2、变压器电流与功率：为了发挥功放集成电路的性能，电源应能提供超过IC的最大输出电流，考虑冗余最好能输出1.2倍IC最大输出电流。例如LM1875最大输出电流为4A，则电源电流应该为4A*1.2=4.8A，选择4.5或5A就可，则变压器功率为电压*电流，2*18*4.5=150W，选择150W至200W的变压器才能发挥LM1875的性能，如果是BTL电路则电流最大为8A，则应该选择300W以上的变压器。3、考虑到滤波电容的短时

43、大电流提供能力与大部分时间不可能最大功率工作，可打一定的折扣。关于IC功放级中点偏移的解决一般采用两种方法：一是中点偏移调零电路，如下图中的红框部分：下载 (101.44 KB)2010-3-5 09:43二是采用直流伺服电路，不间断自动调整中点电位至零，如下图中的两个LM1875中间的1/2的OP-275：有3886的BLT电路吗？想做一个，学习中。q1q1q11976 发表于 2010-3-25 01:42 LM3886的电压已经达正负40V，合计80V，动态已经很大。功放在这种情况下一般不再采用BTL提高输出电压辐值，而是加大驱动电流。因此采用并联比较合适。JEFF Rowland 用L

44、M3886的功放图：意淫下这个电路的刀刻版.(1:1 PCB刀刻)直流伺服LM1875的BTL 复合式同相互差校正放大电路我觉得这篇也有参考价值转帖     经典功放IC的选择本文讲了著名厂家的经典功放IC的比较，对想做功放而又不愿做分立元件的人有巨大参考价值。文中所提的都算得上不错的功放IC了，但选哪一款看了文章就知道了。随意看网上的文章推荐的IC那是不经过头脑的，那些东西不是炒作就是一些人跟风造成的。是金子总会发光的。不是金子是不会总是发光的。（转帖）音响行家的发帖内容，受益非浅我从别的网友那里得知你采用LM4766来制作30W功放机推你的全频喇叭。

45、 早在98年，美国NS公司刚推出LM4700系列功放IC之时，NS公司住香港的总代理（具体负责NS公司音响IC推广的先生叫李永贤）就给过我几款当时新出的功放IC样品试用，如LM3876、LM3886、LM4701等等。美国NS公司还根据我设计的电子三分频音响系统需要专门制作过一片内含4个功放的IC，特点是几乎没有外围元件，带静音功能，在20V电压下每个功放驱动4欧负载可以输出10W额定功率。这片4功放IC样品还在我手里，可以说是在同类输出功率的IC中使用最方便的优秀器件。 当时柏力公司正给美国Packard bell公司生产带重低音的多媒体3D有源音响，功放板放在显示器里，工作环境不佳，一台翻

46、修就等于10台白做，因而对功放IC的性能要求很高。由于生产数量大，美国NS公司为争到器件订单，下了点工夫在这款输出功率为10W×2的双功放IC上。起初他们连静音功能都没做好，后来根据我实际研究出来的改进电路修改好了IC内部电路。在用过上百万片之后确认不错，才考虑将两片合成为一体，制作出4功放IC。它原本是最适合做书架式电子三分频音响的功放IC，可惜柏力公司很快垮掉，这款4功放IC也就没批量推出过。 电子制作2000年第10期刊登过我写的文章“正确应用好功放IC”，专门介绍了从80年代初到90年代末的常用功放IC实际性能。这篇文章已经是音响制作参考经典，在网上被许多网站引用。我发给你的

47、怎样成为电子设计制作高手电子书中也收录有该篇文章。LM4700系列功放IC原本是LM1875的改进型，增加了静音控制功能，正式推出时才有 LM4701、LM4766等型号，但反而没有80年代出的LM1875性能好。原因就是NS公司在90年代改用另一种过热过流检测判断方式，反而把后来推出的包括LM3876、LM3886和LM4700系列在内的功放IC都没有做好。详细介绍参看“正确应用好功放IC”一文。 简言之，LM4700系列功放IC是美国NS公司推出的功放IC中性能很差的器件，只适合驱动8欧喇叭，驱动4欧喇叭时低音输出不正常，远不如用LM3876和LM3886。注意，LM3876和LM3886

48、千万不要使用瓷片封装方式，否则不如使用LM1875。好多人不知道，LM1876就是将两片LM1875做在一起的双功放，因散热不如分开用两片LM1875好，在内部两个功放同时满负荷输出时，每个功放实际输出功率只能达到一半额定值。却有人评说LM1876比LM1875性能好。还有人把我采用TDA2030A做电子三分频高音单元功放作为依据，贬低LM1875的高音表现不如TDA2030A好。实际二者在高音表现上无区别，而LM1875的低音表现比TDA2030A好。乃是因为以前LM1875比DA2030A的价格高得太多，我才在中音和高音单元功放选用TDA2030A。 老浦东如果在以前看过上述文章，就不会去

49、玩美国NS公司推出的LM4700系列功放IC，应该会采用SGS公司制造的TDA7294、TDA7295、TDA7296这3个同系列型号功放IC；美国NS公司制造的功放IC中大功率管都是三级管，而SGS公司制造的TDA7294、TDA7295、TDA7296功放IC中大功率管乃是场效应管，耐热性能优良。LM4700系列功放IC在我手里是废物，LM3876和LM3886在我手里也只是摆设，根本不考虑使用它们。当初NS公司的产品推广人员和技术工程师在珠海请我吃饭，央求我在设计电路时使用LM3886，我说我并不希望自己的老板破产，大家各为其主，我只能选用TDA7294、TDA7295、TDA7296这

50、3个功放IC。总的来说，SGS公司制造的功放IC质量都不错，在此行上明显比NS公司更专业。 现在已经不是10几年前的时侯，那时没有IT网，就靠数量有限的几家电子报和音响杂志做宣传。成都电子报老主编王有春曾告诉我，他先前也反感“玄吹派”，但后来发现玄吹促使了音响业发展，愿意给“玄吹派”提供宣传场所，反而不愿意登反对玄吹的文章。虽然我的许多篇与音响相关的技术文章曾在电子报上刊登，但基本上没有刊登过我反对玄吹的文章。例如赵娜丽在电子报上玄吹达华的傻瓜功放如何了得，简直就像红楼梦里刘姥姥第一次进大观园时的吃惊表现。我当时怀疑是中山达华出钱请赵娜丽做枪手，替他们做广告玄吹，蒙初入行道的爱好者买质量非常一

51、般的傻瓜功放来用。“发烧轩主”也在上海的无线电与电视杂志上玄吹傻瓜功放如何如何好。 94年，我在珠海买过达华的傻瓜功放给人修功放机，发现很容易损坏，实际测试性能也不佳。打电话向达华厂咨询，达华厂先推说是买到了冒牌货，他们的产品有特别的防伪标志，我买的傻瓜功放上就有他们所说的防伪标志。达华说没上过锡才可以退换！我事先又不知道达华的傻瓜功放是可靠性很差的货色，当然也就没防着先弄过插排来连接。91年，电子报介绍了日本刚推出的AN7188双功放IC，该器件更是糟糕，有位朋友买了四片给我试用，两片刚通电就炸裂，另两片也在正常工作很短时间后，重新开机时炸裂，幸好没伤着人。最早出的TDA2030也很容易自激

52、损坏，后来出的改进型TDA2030A才把性能做可靠。这些情况在当时反馈速度很慢，大众没有话语权，报刊杂志也怕刊登揭露消息与厂家扯皮，都只说好的情况。产品质量不好也能混上很长一段时间。但现在不同了，人们可以通过IT网马上把实际使用情况爆光。产品质量不好，很难蒙混下去。以你推出的全频带喇叭加LM4766功放IC作驱动，再加上用PVC管制作的密宫箱，内行一看就知道老浦东尚是门外汉。   98年，TDA7294要28元/只，现在应该已经降价到10元之内。美国NS公司号称输出50W的LM3876明显比TDA7294差得太多，我还有点LM3876陶瓷封装样品，也可以送给老浦东。LM4701还有几

53、只样品，也一起送给老浦东。我做的电子三分频书架音箱采用用的是TA8200和TA8201做功放。不是我喜欢这款IC，而是柏力公司先前请的YAMAHA美国工程师在设计全频带喇叭有源音箱时，选用了日本出的TA8200系列功放IC，特点是性能稳定，但外围电路略显复杂。美国工程师开发的3.5吋全频带喇叭有源音箱未能打开局面，我去柏力前就已经停产，因而在工程部存有几十片TA8200和TA8201。. . PCB板是TDA7294、TDA7295、TDA7296专用单路功放板，请老浦东自己去买这三种型号中任一款来用。LM4701和LM3886各寄了4片给老浦东，仅供研究，不推荐用到产品上。因LM4701和L

54、M3886属于效果不佳器件，以前做的PCB板早就当垃圾扔掉。TDA7294的PCB板就一直留着，但IC就没得多余。其他发烧友如果想用TDA7294制作功放机，我还有几片双路输出的PCB板可以赠送，但邮寄费与购买包装盒子的费用得自己出。如果用快递寄来，请自己打听好快递费。需要者请先发电子邮件给我，本人在电子制作行业早就是DX级的知名人士，不会为20来元邮费钱骗人。普通功放板对我没有使用价值，可以送给用得着的人。而以前做的电子分频功放板当时就全都被朋友们瓜分光，想要就得重新请电路板厂去制作。问题是电路板厂在7年前出的菲林和制作的丝网早就不再存在，一般只保留一年时间。重做要出制版费150元，做板数量

55、少了不合算。除非有批量，否则我不会去做板。这是早已经刊登过的参考经典,原文 ：正确使用好功放IC 80年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开始研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标不佳，尤其是可靠性比较差，很快就被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。HA1392与TA7240的输出功率都只有4W 6W。HA1392的工作频率上限较低，电源极性接反就即刻损坏。TA7240的外围电路设计难度较大，静音控制易受外界干扰而产生误动作。意法SGS公司在80年代初开发生产的

56、TDA2030A算是比较好的一款功放IC，它的输出功率能够达到12W以上。尽管SGS公司在TDA2030A基础上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够达到24W，但由于它们的电源适用范围只有±22V，如果使用未经稳压的整流滤波直流电供电，它们实际上都只能给4负载输出12W功率。美国NS公司在80年代开发生产的LM1875功放IC，比SGS公司生产的TDA2030A功放IC输出功率高出一倍，原因就在于它的电源适用范围可以达到±30V。如果使用稳压直流电供电，TDA2030A与LM1875实际上都能在±18V供电条件下给4负载输出24W正弦波有

57、效功率。而且提高供电电压，除了使LM1875在更低的输出功率下发生功耗过载保护动作外，并不能增大输出功率。作为早期开发的功放器件，TDA2030A与LM1875都没有静音控制功能，对电源纹波的抑制能力也不够强。荷兰菲利普公司在意法SGS公司推出TDA2030A之后不久，也开发生产出一款性能指标类同的TDA1521Q双功放IC。该款功放IC的电源适用范围也是±22V，能够同时给两个4负载分别输出12W功率。由于TDA1521Q已把决定放大倍率的负反馈电路做在IC内部，使用上相对比较简便。此后，菏兰菲利普公司又推出一款型号为TDA1514A的高性能功放IC，产品介绍资料上称它能够输出40

58、W的功率。但是，实际的使用实验证明：在使用稳压直流电源供电的情况下，TDA1514A能够可靠工作的电源电压只到±18V，给4负载输出的正弦波有效功率为24W。如果将电源电压提高到±20V以上电压，TDA1514A将出现过载保护动作，而且所进行的过载保护动作表现为半波截止输出。这样，人们只能把TDA1514A的工作电压设计为与LM1875相同的工作电压。 在90年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W以下。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS公司的代表作。这些功放IC芯片都具有很小的安装体积和多项安全保护功能，使用上很可靠。但同时也正因为功放IC芯片需要有很可靠的过热、过流、过压、过功耗等多项安全保护功能，生产厂家在设计IC芯片的内部保护电路时，可能会因为所采取的检测方式过于敏感或欠成熟，出现一些不够良好的问题。生产厂家没有在其产品介绍说明中将这些