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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几百元便宜功放也有好声----评测YS3886小型化功放机
在自然声NS16音箱推出后,其鲜活、富有感染力的高素质声音就广受好评。不过很多网友都希望能有更便宜搭配,如果能3000元配置一套无源hifi系统,相信会对很多入门发烧友有非常大的吸引力。
一般来讲,个人极不愿意推荐价格过于低廉的产品,除非经过自己的测试。不过,一些经典的运放加集成IC组合由于方案成熟,确实存在着价格便宜,声音又好的这种情况。而且在质量上也同样也可以保证。自己一直在找,在试用了几款机器后(包括一款小胆机,不说),终于在近期找到了一款较为满意的。
小巧、简洁的桌面和小房间发烧的无源组合
下面简单介绍和评测一把。先小小的开箱下,友情邀请俺家小咪参与开箱活动,呵呵
小猫开箱系列
功放重约4.5kg,拿到手机沉沉的,尺寸为188mm(宽)*65mm(高)*301mm(深),十分小巧,还没有一本杂志宽,整体跟本厚书差不多,放在桌面完全不占空间。一般1.2m的电脑桌即可轻松放下了。面板采用银色拉丝面板,黑色机箱,整机外壳均为铝板加工而成。做工上还是可以的。
功放小巧,全铝机箱,重4.5kg,尺寸188*65*301mm
面板布局还算中中正正
背板上,三路输入,输出接线柱采用纯铜镀金水晶头。市面上大多数低价功放为1路输入,在使用上十分不方便。增加到三路后就行方便了,电视、便携、CD均可同时接入,面板上选择开关可以选择输入,关机后也有记忆功能,不用每次都重新选择。为了方便使用,专门定制了蓝牙版,区别是其中一路由RCA变为蓝牙天线。
支持三路输入,蓝牙版二路RCA和一路蓝牙输入
外观就这样子,这个价位也不能要求太多了。然后我打开了里面:
布局紧凑的机器内部布局
机器内部的布局非常的紧凑,分布相当合理。硕大的环形变压器带了屏蔽罩,这十分有利于消除电源变压器的干扰。电源板和前级功放电路采用分开的方式,可以有效减少电源电路对前级功放电源的干扰。这两方面都是发烧功放常见的,不过却是这种级别的功放却很少见的作法。
前级采用BB公司的OPA2604,电路布局很合理
前级运放采用BB公司的经典的OPA2604AP,这是款专门为音频设计的运放。具有低失真、低噪音、高带宽、大动态等特点,常见于一些中端几千元的国产或进口功放上。其失真高达0.0003%,转换速率25V/us,增益带宽为20MH。其音色中性偏暖、圆润而有韵味,被誉为最有电子管音色的运放。这款运放比市面常见的NE5532不管是指标还是声音都明显高上一截,价格也贵近十倍左右。
用料很发烧:德国WIMA电容,西门子的耦合电容,尼康和依娜的小电解电容,5环电阻
后级采用国半经典的LM3886TF,LM3886是美国国半(NS)一款久负盛名的高性能音频功率放大集成电路,最大输出功率可达68W,噪声和失真都相当低,而且保护功能比较完善,性能稳定。LM3886一经推出好评如潮,很快成为大中功率HIFI音频放大器和高保真有源监听音箱放大电路的配置,经久不衰。美国著名音响厂商乐林就有以LM3886为放大核心的贵价名机。并且专为其配置了一块不小的散热片以保证在工作中机器的散热。
滤波电容采用金字英国诺华10000uf电解电容
电源部分采用英国诺华金字音频专用滤波电容,容量为10000uf/50V,对40-60W的功放来说,这已经可以保证足够的功率储备了。旁边并联数个小电容减少高频谐波,保护继电器为欧姆龙的。其它用料也非常发烧了,电阻采用5环1%精度的电阻,关键小电容为德国红色威马电容。小电解用的尼康和依娜,耦合电容为德国西门子电容。自己选择了采用27位的日本ALPS正品电位器的版本,常见的中低端功放电位器寿命不足的问题基本不用担心了。
电位器为日本ALPS的27位电位器,几千元的中端功放上常见
总体来讲,在这个价位下,这款功放的用料是相当良心了。这台机器的用料和几千元常见功放比,一点都不逊色,而它的售价还不足千元。这些都保证了其40瓦/8欧,60瓦/4欧的驱动功率(机器标称为50W*2)。
和自然声NS16在一起,很简洁的系统
话不多说,接上自己的NS16音箱,前端十分简单,笔者常用的学林1969便携。虽然价格不算贵(不到3000元),内置了AK4495解码,拥有这个价位超值的声音(以及同样难受的操作)。线材什么的全是鸡线,也没有使用笔者自己常用的青解码加CD机这个组合。环境为一般家用环境(见下图):
阿卡多版的罗西尼的弦乐奏鸣曲是弦乐小编制的天碟录音,也是自己最喜欢听的弦乐小编制作品。一开声,这套小系统就超出了我对这个价位功放的要求,NS16发出非常富有感染力的弦乐,甜美迷人,细节非常的充分,高频延展性非常的好。声音通透、流畅。低频质感也非常的好,大提琴的声音交待得十分清楚。听着让人十分的着迷。
赶紧找了一段用手机录了下音,发到群里,大家立即就沸腾了。我上传到了西瓜视频上,供大家参考下(手机录音,有些环境噪声没有控制好,见谅):https://www.ixigua.com/i6800134798804255235/
整体几段听下来,完全不亚于自己用丽磁211推动的感觉了。OPA2604号称最有胆味的运放,果然名不虚传。
于是换了首人声,蔡琴的《民歌》专辑(我承认,我很俗气,呵呵)。一开声的“是谁,在敲打我窗”,蔡琴的声音,那是相当的富有感染力。在我小小的客厅里(大约20平方),蔡琴就似乎在你面前充满深情的演唱。低音贝斯响起时,交待得也非常的清楚。整体层次感非常的好,吉它、贝斯、人声、鼓,有条不紊的展开在你面前。
然后我就一直听了下去(没法,老是容易忘记自己是干活呢),一直听到渡口,开始的鼓声终于让自己回过神来。比起以前自己试用的丽磁211,这台3886低频确是没有那么好,低频下潜上仍然差了一点点。不过,丽磁211价格是4280元,而这台功放价格仅有它的1/5。
紧跟着,我忍不住考验了下,调出经自己经常听的《金响宴》。由李小沛老师录音的这张专辑的第一首《无词歌》一直被自己视为试音的专曲。开声的空气感相当的优秀,鼓声响起的时候也完全没有敲铁皮,而是相当的有弹性。虽然比不上自己下面那对NS17的低频感觉(NS17的低频下潜是40Hz,完全可以跟8寸箱比低频了),但对一对2000元出头的5寸同轴箱,已经是非常良好的表现了。我立刻换成自己常用的80瓦的东方之声的E8II功放,感觉除了低频下潜稍有差别,其它差别非常细微,不仔细辨很难感觉了。
最后总结一下,优点方面:
1. 价格非常便宜,仅仅需要728元(蓝牙版978元)。采用CSR8675芯片的蓝牙版正在制作过程中,等样品到货后会简单再评价一下(笔者注)。加上NS16,套餐不足3000元,无源组合在3000元这个价位可以说是非常的超值了;
2. 小巧,仅一本书大小,节约桌面和卧室等空间;
3. 内部布局紧凑,几百元的机器,中档功放的用料水平;
4. 经典OPA2604加LM3886组合,声音甜美,功率可达40-60W(驱动6欧的NS16大约为50瓦);
5. 有三路输入(蓝牙版为两路RCA,一路蓝牙),方便接入多个前端;
6. 蓝牙为目前效果最出色的CSR8675芯片(效果待后面评测);
7. 声音十分出色,低频干净、中高频甜美富有胆味;
缺点方面:
1. 做工一般,中中平平;
2. 不是什么品牌货,无法开脑放
最后,等蓝牙版的YS3886到后,希望能用更好的录音设备多录几段录音给大家参考。
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