功放ic外围电路 迷你低电压BTL功放DIY——功率3W,待机电流仅01微安

小编 2024-10-06 方案设计 23 0

迷你低电压BTL功放DIY——功率3W,待机电流仅01微安

随着各种便携式数码产品的普及,对功放IC的要求也越来越高。像以前常用的LM386、TDA2822M这类功放IC的外围电路较复杂,在低电压下输出功率小,并且待机耗电也较大。本文介绍一款用迷你音响里常用的低电压BTL功放IC制作的迷你BTL功放电路,其工作电压范围为2~6V,并且电路简洁,输出功率大(在电源电压为5V,RL为4Ω时,输出功率可达2.5W)。该功放电路还带有关断控制端,可以输入一个TTL信号来控制整个功放电路的工作与否,处于关闭状态时,整个功放电路的待机电流仅有0.1μA。

迷你低电压BTL功放电路原理图。

电路如上图所示。LM4871 是美国NSC公司生产的一款适用于各种便携式数码产品的低电压BTL功放IC,其工作电压范围为2~6V,静态电流为6.5mA(典型值),若处于关闭状态时,整个IC的工作电流仅有0.1μA。

​▲ LM4871的内部电路框图。

LM4871功放电路的闭环放大倍数可由④、⑤脚外接的电阻R1和R2调整。减小电阻R1的阻值,或增大电阻R2的阻值,皆可提高电路的闭环放大倍数。由于该功放电路的输入电阻就是R1的阻值,故R1不宜取值过小。想提高电路的放大倍数,一般通过增大R2的阻值来实现。 本电路的最低工作频率由C1和R1决定,增大C1的容量,可以使电路的低音更丰富。一般C1的大小视前级信号源而定。​

LM4871引脚功能介绍

​​​​​▲ LM4871的引脚功能。

LM4871的①脚为关断控制端,该端为高电平时,LM4871处于关断状态,此时整个电路不工作,处于微功耗待机状态。正常工作时,①脚应接低电平。 LM4871的关断控制功能很实用,譬如用于热释电红外报警器的功放电路,平时前级检测电路输出一个高电平信号加至LM4871的①脚,使其处于关断状态,这样可以减小静态耗电。若需要发出报警声时,只要输出一个低电平信号,即可使LM4871工作。假设采用TDA2822M作为功放电路,想关断该IC来降低静态耗电,需要添加电子开关才能实现。

LM4871的②脚为电压基准端,该端一般通过一个1μF的电容接地;③、④脚分别为同相输入端和反相输入端;⑤、⑧脚为BTL输出端;⑥脚为电源正端;⑦脚为电源负端。

SOP-8封装的LM4871的外形。

LM4871的封装一般有两种,即DIP-8封装和SOP-8封装。一般SOP-8封装的更常见一些。​

LM4871的主要电参数。

从上图可见,LM4871在电源电压为5V时,若RL为3Ω时,输出功率为3W;RL为4Ω时,输出功率为2.5W;RL为8Ω时,输出功率为1.2W。

制作时,电容C1~C3可以选用独石电容或瓷片电容,C4选用470μF/10V的铝电解电容。若不需要使用LM4871的关断控制端,开关K亦可以省略,而将LM4871的①脚直接接地。上述的LM4871构成的BTL功放电路可以直接使用一节18650锂电池作电源,将锂电池及整个电路装在音箱里,这样便可以作为迷你有源音箱使用。

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语音芯片音频输出方式的外围电路是如何构建的?

市面是哪个常见的语音芯片音频输出方式不外乎就是:电流型DAC音频输出方式、PWM直接驱动音频输出方式或者CLASS A/B音频功放输出方式这三类;那么,构成这三类语音IC音频输出方式的外围电路是如何构建的,请跟随九芯电子小编的脚步一起去看看吧。

电流型DAC音频输出方式

电流型DAC音频输出方式的语音芯片如果是外接音频功放,则这种输出方式的参数一般不用怎么设置,主要是对音频功放部分参数设置。关于音频功放部分的原件参数设置不在本篇的讨论范围内。这篇文章主要讨论外接一个三极管的参数设置。虽然这种音频输出方式的语音IC外部只有一个分流电阻,但是也是很难确定这个电阻值的大小。首先我们先查看语音芯片的数据手册,查到有个参数是关于电流输出行的输出电流。一般会标出0X80时的电流或者是大电流。

如果标的是大电流,只要将这个值除以二即可。然后我们确定我们用什么三极管,选择过型号以后,在看三级管得手册查到它的HFE是多大。再确定一下所用的喇叭的阻抗是多大,常用的是8R阻抗。可以用喇叭部分供电的电压除以2然后再除以喇叭阻抗,得到一个电流。然后在用这个电流除以三极管的HFE .例如HFE是200-300我们可以取HFE=250.就又得道一个电流,这个电流就是三极管基极要用的电流了。阻值数据公式:0.7除以(用这个电流-三极管基极电流)。如果感觉三极管的不同,可以对这个阻值微调一下。

PWM直接驱动音频输出方式

这种由于输出的声音大小基本跟外部电路没有影响,所以即使加驱动之类的功放,对声音大小的影响也不会很大。所这类输出方式如果要想加功放,则必须用复杂的双端输出电路,将这个脉冲信号转换成模拟信号,然后再加功放。由于是喇叭直接连接在语音芯片的引脚上面,所以这里主要讲如果提高抗干扰能力。由于语音IC输出PWM信号包含很多高频成分,喇叭又输出电感性器件,所以会很容易在喇叭里产生高压影响语音芯片的稳定性,容易然让语音芯片死机后者损坏。那我们该怎么办呢?简单的办法就是在喇叭两端并联一个小的103电容在并联上一个比喇叭阻抗大得多的电阻,即可。

至于CLASS A/B音频功放输出方式的外部电路,跟电流型DAC音频输出方式大致相同,这里就不一一说明了。

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