[原创] 从47电路谈起——个人做47电路的总结

N.er · 发表于 2004-12-15 18:58

sword_yang , 我的话,是针对你说的,"没有任何高通作用"而说的.
对于纯的输入耦合,我还是不明白为什么选用100K的对地电阻,叫什么电路的确不重要,这里我要向你虚心请教了
这个电路想出好声,对于元件的质量要求很高,对于参数的选取也很重要.

为什么总是强调电源的重要性呢,因为他对于系统整体的稳定性起决定作用.

sword_yang · 发表于 2004-12-15 19:32

下面是引用N.er于2004-12-15 6:58 PM发表的 :
sword_yang , 我的话,是针对你说的,"没有任何高通作用"而说的.
对于纯的输入耦合,我还是不明白为什么选用100K的对地电阻,叫什么电路的确不重要,这里我要向你虚心请教了
这个电路想出好声,对于元件的质量要求很高,对于参数的选取也很重要.

为什么总是强调电源的重要性呢,因为他对于系统整体的稳定性起决定作用.

所谓"没有任何高通作用",是指在我们关心的音频频带上(20--20000HZ),如果都能顺利通过,并没有滤除我们要处理的信号,这样对于我们要处理的频带而言就不是一个高通网络,至于低于我们关心的频带的高通性能,就可以忽略不计了,比如说这个电路的RF特性我们也不必去关心的......抓住主要的电路特征__音频放大器,这是分析电路的要旨.次低频 or 超声频的特性在廉价耳放里完全不必去考虑.......
至于用大到100K的输入电阻,设计者是为了提高输入阻抗,使得输入电容能尽量减少(耦合电容大了就不能选用性能比较好的固态薄膜电容了),但是这个电路在同相和反相端的对地电阻严重不对称,这对于减少失调电压是很不利的.......在讨论中各抒己见很正常,我发表的只是一己之见.不必客气.........

goldzhou · 发表于 2004-12-15 21:23

0.47uf和100K电阻构成的高通网络
其转折频率是1000000/（0.47*100k）=21Hz,客观的说，偏高了，我觉得至少把电容改成1u,转折频率变成10Hz更加好一些。上面有人说输入端电阻不平衡，的确存在这个问题，应该改进。
像这种扩流电路，连著名的电声测量系统CLIO的数据采集卡上面都使用了，而且它只用了个tl084这样的便宜货。

goldzhou · 发表于 2004-12-15 21:26

大家可以做个实验，用四运放并联输出，每个运放输出串联一个100欧的电阻，这样可以降低每个运放的负载，避免失真。

ydbai · 发表于 2004-12-15 21:42

下面是引用goldzhou于2004-12-15 9:23 PM发表的 :
0.47uf和100K电阻构成的高通网络
其转折频率是1000000/（0.47*100k）=21Hz,客观的说，偏高了，我觉得至少把电容改成1u,转折频率变成10Hz更加好一些。上面有人说输入端电阻不平衡，的确存在这个问题，应该改进。
像这种扩流电路，连著名的电声测量系统CLIO的数据采集卡上面都使用了，而且它只用了个tl084这样的便宜货。

0.47u不小，21Hz的结果还应除以2π，即除以6.28。

悄悄豆 · 发表于 2004-12-15 22:17

下面是引用goldzhou于2004-12-15 9:23 PM发表的 :
...0.47uf和100K电阻构成的高通网络
其转折频率是1000000/（0.47*100k）=21Hz,客观的说，偏高了，我觉得至少把电容改成1u,转折频率变成10Hz更加好一些。...

您好象算错了，应该是f=1/2πRC（R：欧姆，C：法拉），所以8000uS就对应于20Hz了，按照公式f=1/（2*3.14*100000*0.47/1000000)=3.3Hz,或者简单点f=160000/(100K*0.47)=3.4Hz。

好久没有看到这么好的贴子了，基础的技术讨论总让人受益非浅。

whowe · 发表于 2004-12-15 23:41

好贴，留名，观望！
谁能提出简单的实现正负端输入阻抗一致的解决方法？

sword_yang · 发表于 2004-12-16 00:36

下面是引用whowe于2004-12-15 11:41 PM发表的 :
好贴，留名，观望！
谁能提出简单的实现正负端输入阻抗一致的解决方法？

这个容易:
将4.7K 和 100K 换成47K,再将 10K 负反馈电阻换成 100K 就实现了同相端和反相端对地的对称性.
此时的放大倍数: 100K/47K+1=3.21倍,仍与原来电路相同.
输入电容0.47uF不变,转折频率为:1000/6.28*0.47*47=7.2HZ,完全可以满足低频耦合的需要.

ydbai · 发表于 2004-12-16 09:46

继续47电路的讨论：

“47”耳放更适合哪种阻抗的耳机？
设电源电压为正负15V，负载可获得的峰值电压为12V，有效值约为8.5V。
设输出峰值电流为70mA，有效值约为50mA。
按照以上假设，输出功率和耳机阻抗的关系可表示为：
P=72.25/R (R>=170Ω) (1)
P=0.0025×R (R<=170Ω) (2)
可以看出当负载为170Ω时，负载获得的功率最大，为425mW。
通过上述两个公式可以算出：
R=600Ω P＝120mW
R=300Ω P＝240mW
R=120Ω P=300mW
R=64Ω P=160mW
R=32Ω P=80mW
结论：该电路更适合中阻抗耳机。
以上只是一种简单分析，并未经过实际检验。分析时忽略了许多其它因素，特别是对于低阻耳机，在那两个电阻上产生的压降是不能忽略的。

ydbai · 发表于 2004-12-16 11:22

再继续：
"47"电路的特点是，输出电压受到工作电压的限制，输出电流受到运放输出电流的限制。
对于阻抗>170Ω用（1）式来计算功率：P=U×U/R=8.5×8.5/R=72.25/R
对于阻抗<170Ω用（2）式计算：P=I×I×R=0.05×0.05×R=0.0025×R
由此可见，耳机阻抗不同，对耳放电路的要求也不同。
对于高阻耳机，主要矛盾是输出电压，大多数运放的推荐工作电压为15V，不可能做的很高。
对于低阻耳机，主要矛盾是输出电流，运放的输出电流一般都很小（<40mA)，"47"电路采用“双运放输出负载电流倍增电路”（Using the Dual Op Amp to Double the Output Current to a Load），是一种简单有效提高输出电流的方法。

whowe · 发表于 2004-12-16 11:44

47电路里，用作倍流（电压跟随）的运放，是不是可以用低档一点的(相对于用于电压放大的运放)？

dailuwang · 发表于 2004-12-16 11:58

好久没有看到这么好的贴子了，基础的技术讨论总让人受益非浅。尤其是对我这样完全的外行。

我是学审计的，对电子方面几乎没有基础。按照其他论坛的图纸，用5532或5534做了4个47一类的耳放，其中有双倍流的，也有三倍流的和原始的单倍流的Cmoy耳放。图片见如下链接：
http://www.51erji.com/bbs/dispbb ... ID=10136&page=1

实际操作中，0.47uf我改用1uf的CBB电容，100K电阻我改为20K，4.7K电阻改为1K，10K电阻不变，放大倍数10倍多一点。

我的耳机也是K66，用CD随时听的lineout口输出，原始47耳放的放大倍数感觉不够，所以将4.7K电阻改为1K，这样一来输出直流却比较大了，因此我参照其他网友的做法将100K电阻改为20K、0.47uf改为1uf，同时在4.7K（1K）电阻处对地加一个100uf的电解作为隔直电容。

经过上述几项措施，在运放为正品德州的NE5532P的情况下，输出直流可以控制在几毫伏左右，个人感觉放大倍数适中。

请大家指点上述做法是否有理论上的问题？比如低频截止点够不够？

另外，27楼杨老师提出的实现正负端输入阻抗一致的解决方法，我打算周末试试，就是不知反馈电阻阻值是否过大，因为本坛以前有网友谈到最好选10K：1K或22K：2.2K，否则背景噪声较大。我基本上是用1、2块9V电池驱动的。

零C · 发表于 2004-12-16 12:01

呵呵，值得收藏

sword_yang · 发表于 2004-12-16 12:08

"另外，27楼杨老师提出的实现正负端输入阻抗一致的解决方法，我打算周末试试，就是不知反馈电阻阻值是否过大，因为本坛以前有网友谈到最好选10K：1K或22K：2.2K，否则背景噪声较大。我基本上是用1、2块9V电池驱动的。"......................

又一个厉害的"47"高手! 我只是纸上谈兵而已,期待你的实验结果呢........... [s:9]

dailuwang · 发表于 2004-12-16 12:13

杨老师刚好在线，我31楼的帖子编辑了一下，有我做的几个47的图片链接，能否帮忙看看，指点其中的不足？

whowe · 发表于 2004-12-16 12:21

歌德RA1的电路结构类似，就是去掉了输出电阻和倍流的运放， RA1的取值是 100K(输入对地), 122K(负端对地), 465K(反馈). RA1的噪声会不会很大？？

sword_yang · 发表于 2004-12-16 12:22

下面是引用dailuwang于2004-12-16 12:13 PM发表的 :
杨老师刚好在线，我31楼的帖子编辑了一下，有我做的几个47的图片链接，能否帮忙看看，指点其中的不足？

一看吓一跳:你做"47"真是做到出神入化的境界了,我倒要跟你学几招呢! 我唯一的建议:前级用OP275试试,这个运放是超低失真的,但是好像驱动能力没有32/34强.

另外,反馈/输入阻抗大确实会使得对杂散电磁干扰敏感,但是如果输入阻抗低,输入电容又不得不用电解,这是矛盾的.其实几十,百把K的输入阻抗没什么大不了,电子管都几百K上兆呢,画一个大面积接地的PCB,再用金属盒子,噪声问题就容易解决了.洞洞板只应该是调试电路用,很难保证信噪比...........

dailuwang · 发表于 2004-12-16 13:01

多谢杨老师，我这边刚好可以买到op275试试。噪声问题确实不大，我用洞洞板＋电池做的时候已经可以没有噪声了，用双15V电源时噪声也还可以接受。如果画一个大面积接地的PCB,再用金属盒子应该会更好。

dailuwang · 发表于 2004-12-16 13:15

下面是引用whowe于2004-12-16 12:21 PM发表的 :
歌德RA1的电路结构类似，就是去掉了输出电阻和倍流的运放， RA1的取值是 100K(输入对地), 122K(负端对地), 465K(反馈). RA1的噪声会不会很大？？

用电池做，噪声很好控制，原件引脚短一点，排列紧凑一点，再注意一下接地就行。

hxf_fish · 发表于 2004-12-16 13:52

我顶！

好贴，建议使用pspise先仿真，然后再实践，然后再反馈到理论。。。
一些运放的spice模型好像都可以下到

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[原创] 从47电路谈起——个人做47电路的总结

47耳放的电阻取值