袖珍耳机放大器的设计与制作
一.线路简介
笔者设计的这款耳机放大器是专为CD随身听而打造的,本着节约、简单易制、高成功率和高质量的原则,笔者选用了一款近年来由飞利浦公司推出的新型集成电路TDA1308。这是一块新型的低电压、低失真、高速率、强输出的运算放大器集成电路。它的输出级采用了MOS管,可以直接推动32Ω的耳机,性能的出色在目前还没有其他的电路可以比拟。这块电路并不难买到,爱好者们可以邮购,价格仅几元钱。
在TDA1308电路的应用说明书中,给出一个增益为1的单端供电、负端输入放大电路,但笔者试改变其外围,把它接成双端供电的正输入放大电路,增益为10倍。这样改进的优点是,取消了输出电容,拓展了低频下限,并得到了所需的增益倍数。这个电路大家都很熟悉,如图1所示,与当年著名的。NE5532N构成的10倍线路放大器非常接近,除了增加由R3、C4和R7、C13构成的两个RC消振网络以外其余基本相同。该放大器的关键就在于选材与制作工艺。
二.元件选择
对元器件的要求不能降低,应该尽可能使用优质器件。音量电位器RW1、RW2采用两只独立的单连电位器,这样设计便于调整声道平衡度。笔者利用了两只墨西哥生产的精密工业产品,读者可以用日本的ALPS替代。输入和输出插座JK1、JK2应该使用镀金的产品,但充电插座JK3就无所谓了,一般的产品就行。
所有普通电容都使用德国WIMA或ERO产品,耐压63V,而电解电容都用Philips产品,耐压不限。所有的电阻都采用美国CGW,功率为1/4 W。
LED1装在面板上,做电源指示灯用,采用中3mm的高亮度蓝色发光二极管,在1mA下已经很明亮了;LED2仅仅作稳压管使用,安装在电路板上,所以任何型号的红色、绿色发光二极管都可使用。D1、D2是为了降低电池电压而加入的,可以选用一般的1N4148,D3也一样;Bat1和Bat2是两节小型锂电池,其标准端电压为3.6V,电压范围在2.7~4.2V之间。指示电路由于串入了LED2和D3,再加上LED1的压降,当两节电池的总电压降落到接近5V时,发光管LED1的亮度就大幅度减低了,指示电池应该充电了。
电源开关也应该使用ALPS的开关,笔者用的是美国的自锁型2×2产品。至于锂电池的型号,可以根据读者的条件自行选取,笔者用的是AA尺寸650mAh容量的产品。其实也可以采用4节AAA氢镍电池供电,把D1、D2去掉。由于该放大器的耗电很低,所以充一次电可以使用很长时间。
三.安装制作
下面要介绍的是这款放大器的制作。整个电路设计成图2所示的印板,就可以将全部元器件安装妥当。
至于机壳,任何结构的机壳都可以采用,只要它足够坚固,具有屏蔽作用。具体的外形,根本没有限制,读者可以任意发挥自己的想象力。笔者使用的材料主要取自老式的5.25英寸硬盘盘片,这是一种直径为中125mm,厚度为2mm的高精度铝合金盘片。表面镀有金属磁性层,光泽夺目,光滑平整,坚硬不易变形。用铝片和M2的沉头螺栓把它的中心孔堵住备用。以两片盘片作为放大器机壳的顶板和底板,再取一条铝型材,用钢锯和锉刀按图3所示的形状尺寸加工,然后用M2沉头螺栓固定上下盘片,就构成了一个形状像飞碟一样的小巧的机壳。
如果读者希望该机方便放置在台面上使用,还可以在底板上加固3只脚钉。电路板也是用螺栓固定在机内的,反向安装,器件置于下面。电位器轴、3只插座,电源开关和LED灯都通过面板和背板的相应孔伸出,如图4所示。
这只小耳放主要为CD随身听设计,购买一只适合的双层小皮包,分别把CD机和耳放装入两个夹层,然后用两端带有双芯插头的短屏蔽电缆连接CD机的线路输出和耳放的输入,就完成了整个设计,你就可以像使用随身听一样。在路上用Hi-Fi耳机欣赏音乐了。
四.测试评价
这个小巧的耳放表现如何呢?这是大家最关心的。笔者没有更专业的仪器,只用信号发生器和示波器简单地测试了一下。给耳放接上阻抗250Ω的拜亚动力T931耳机,调节信号发生器,使其输出电平为100mV正弦波,在10Hz~80kHz的频率范围内,放大器的输出始终在1V,没有丝毫衰减,用肉眼看不出任何失真;从80kHz开始到100kHz,输出幅度逐渐下降到800mV,仍无失真;超过100kHz,输出下降较快。然后笔者用400Hz信号,逐渐加大输入电平,当输出达到2V时才出现削波失真,此前波形一直完好。
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