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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DIY一台HiFi耳机功率放大器 (全开源)
题记： 承诺了许久的新耳放终于OK了，经过几天的试听我对这个新东西还是相当满意的，可以放心的拿出来和大家一起分享了。今天这篇文章我就详细的来介绍一下制作过程，方便想follow的小伙伴能轻松的搞出来，同时也当给2020开源项目做一个小小的里程碑。
项目简介
说起这个项目的起源其实是因为壳体，我在工作中的一个项目需要重新选择外壳，于是买了很多各式各样的铝质壳体回来选。选后就剩下了很多，其中有一个大小外观都很喜欢，于是就想画板子给它用起来，这便有了我们这款耳放。这种外壳特别适合做这一类的产品，比我第一款开源耳放的外壳便宜很多。前后面板依旧用PCB来做可以说是完美结合。下面给大家晒一下这款耳放的正面照。
之前有朋友问面板为什么要用PCB来做，其实答案很简单那就是“划算”。面板用PCB来做对于搞电子的再适合不过了，因为我们对PCB是最熟悉的，完全可控。再加上现在PCB打样5元包邮的活动简直完美。如果出去定制金属面板再打上logo，价格将贵的离谱，完全失去了DIY的意义。
前面板从左至右分别是电源钮子开关、开源logo电源指示灯、6.35mm耳机接口、音量旋钮。开源logo电源指示灯的做法是在面板的正反面都铺铜，而把开源logo这块给抠铜，这样其他地方都不透光，只有logo这块透光，里面的电源指示灯就可以把logo照出来了，比把led直接透出来B格高很多。后面板从左至右分别是3.5mm音频输入接口、莲花音频输入接口、DC电源接口。
前面板
后面板
设计细节
这款耳放所使用的方案和我第一款开源耳放是一样的，依旧是德州仪器的TPA6120A2，我对这款IC还是很满意的，也做过好几个成品，包括覆铜板腐蚀做的demo，需要注意的是这个片子假货很多，假货的品质与正品相差甚远。
前置的缓冲润色运放我用的是军规的AD5962双运放，这是我在工作中大量使用的片子，价格不菲，性能优异。大家在制作中没必要用它，完全可以用NE5532或是OPA2604等运放来替代，也会有相当不错的表现。
这款耳放里面我用的是正负12V双电源给运放和功放IC供电，使用金升阳的URA2412YMD-10WR3电源模块将输入的直流电转为正负双电源，在音频领域很多朋友对开关电源一直是很鄙视的，但我从不苟同。好的开关电源是可以将纹波做到很低的，其技术含量比线性电源要高很多，特别是近些年开关电源的发展取得了很大的进步，电磁干扰、纹波、动态响应等问题都有了很大的改善。我用的这款金升阳的模块表现就很不错，至少对于这个档次来说足够用了。
我的手上有很多相当不错的电容，伊娜、松下、尼吉康、日化、红宝石等等，在这个耳放上面滤波部分我都是用的伊娜的10mm*16mm电容，比较巧合的是这个电容尺寸在这个项目上正正好好，电路板插进壳体电容与上壁正好还有1mm的距离，十分完美，再高一点就不能用了。前置信号耦合电容我用的是日化的1uF电容。
电路分析
我的手上有很多相当不错的电容，伊娜、松下、尼吉康、日化、红宝石等等，在这个耳放上面滤波部分我都是用的伊娜的10mm*16mm电容，比较巧合的是这个电容尺寸在这个项目上正正好好，电路板插进壳体电容与上壁正好还有1mm的距离，十分完美，再高一点就不能用了。前置信号耦合电容我用的是日化的1uF电容。
运放部分进行了一倍的信号放大，因为采用的是双电源供电，所以不需要进行电压偏置，比较简单。功放IC部分采用的是官方推荐的配置，没有做太多修改，布线上会有一些考究，整体效果比较满意。
这次我依旧加入了延期启动保护电路，但是对电路进行了一些简化。继电器我采用的是松下的TQ2-12V信号继电器。用它的原因是我在工作中有项目使用，有一些库存，大家也可以采用同类型其他品牌继电器。对于延时启动电路的作用顾名思义就是上电延时接通耳机，因为刚上电瞬间会产生浪涌电流，延时接通耳机以达到保护的作用。
这次我没有加入直流监测电路，原因是我在输出部分加了一个耦合电容，就无需再使用专门的直流监测电路了，也省了很多空间以及器件。
其他部分都比较简单，大家直接看原理图即可，在这里我就不赘述了。
BOM单
上图是这个项目的BOM单，所有器件都是比较常用的，直接可以在淘宝采全。对于壳体大家直接淘宝搜索“82*27-100mm 铝外壳”即可找到。
到这里这次开源耳放项目的介绍就要结束了，希望对大家有所帮助。视频介绍以及这款耳放的云试听我发布在了西瓜视频，大家可以进一步了解。
这里预告一下接下来的开源项目。这次是一款开源游戏机，软件借用arduboy，硬件我给重新设计了一下画了PCB。目前正在制作中，后面依旧我会给出详细的制作教程。
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