[教程]diy新兵集训营(一)

kopfhorer

1.        概述
首先欢迎加入diy新兵训练营系列。这里要向大家介绍一些基于运算放大器的耳放电路。通过实际的制作，达到一个准diy高手的水平：P
这次介绍的电路是来自于著名的音频芯片生产商BB公司（已经被TI德州仪器吞并）的音频运算放大器技术文档中公布的运放应用电路。见下图。

图一
2.        了解运算放大器
2.1        概述
运算放大器出现于上世纪四十年代，最早是由真空管做成的，一般它具有电源（正，负），同相输入端，反相输入端，输出端这些引脚。单运放通常还有两个offset trim引脚，称为偏置电压微调端。用来调零。
2.2        基本放大功能
既然称为“运算放大器”，那他最基本的功能就是放大。通过两个电阻，我们就可以方便的得到需要的放大倍数。
它分为正相放大和反相放大两种放大形式：
        信号从“+”端输入，输出信号通过电阻加到“-”端，这种放大形式称为正相放大。他的输出信号和输入信号是同方向的。
        信号从“-”端输入，输出信号通过电阻加到“-”端，这种放大形式称为反相放大。他的输出信号和输入信号是反方向的。换句话说，我输入1伏，在输出端我得到的是-1伏（假设放大倍数为1）。
2.2.1        正相放大器
这里我们仅应用到正相放大器。U1的接法就是这种应用。我们设定的增益约是20dB(也就是说放大倍数是1+R3/R2=1+10K/1K=11，按图一R3,R2)，如下图。

图二
2.2.2        缓冲
我们注意到图中的U2他也是从“+”输入信号，但是输出信号并没有通过电阻，而是直接送至“-”端。其实他是正相放大器的变种。
他称为缓冲器。
我们有这样的等式：
                                                Vout=Vin*(1+R2/R1)
结合缓冲器的电路：

图三
这就相当于R2=0,R1=无穷大。 那么R2/R1就是0，从而，Vout=Vin。
这可是一个好东西！ 它具有高输入阻抗，低输出阻抗，放大倍数为1，仅对电流进行放大。通常把他放在两个放大单元中间，进行阻抗匹配，本身不起放大作用。因此称为缓冲。
这里，我们是利用了他的电流输出能力，让他和U1的输出电流合并，加大了整个耳机放大器的电流输出能力，让他可以应对低阻耳机（阻抗低于100欧姆，如64/32欧姆）。
2.3        封装和引脚
这里要给大家一个概念，就是封装形式。
同一个元件，为了满足不同的功率，空间，温度，安装等等的要求，它往往有很多“包装 ”。
运算放大器常见的封装是双列直插，由于单运放和双运放都是八个引脚，所以一般称为“dip 8”封装。有些场合要求小型化，所以还有一种常见的是贴片封装，记为“so 8”。

图四
下面看一下单运放和双运放的引脚：

图五
3.        电源解析
3.1        概述
我们要使用的是稳定的直流电压。而家里插座上取得的是220伏交流电。所以需要一系列电路把220伏交流电变为我们想要的直流电压。
经典的电源模型一般包括：整流，滤波，稳压

图六
3.2        整流，滤波
220伏市电经过变压器，将两组15伏交流电输入J1,J2,，经过D1,D2,变成直流电。D1,D2是整流桥，集成了四个整流二极管在一个小小圆形或方形塑料块中。这时，直流电压为15*1.414=21伏。
C1,C2起滤波作用，把波、峰拉平，提供比较稳定的直流电。
3.3        稳压
但是这样的直流电我们还不能用。因为运放的工作电压为+-15伏（最高18伏）。我们现在提供的是两组21伏电压。
在这种情况下，稳压电路就起到作用的，它能把电压稳定在某个设定制。
3.3.1        认识78/79xx家族
78/79XX系列是常用的稳压器件。他具有1.5安培的电流输出能力，输入电压一般不超过35伏，XX的数字就是输出的电压值。
78XX是正电压输出，79XX是负电压输出。
3.3.2        接触TO220封装
TO220是中功率三极管的封装形式，它可以安装于散热器上，提供良好的散热。78/79XX三端稳压块也是采用这种封装。

图七
3.3.3        应用电路
78/79XX不需要外接元件就能达到稳压目的，这也是广泛应用的一个因素。只需要按78/79XX的引脚接好就能工作。电路如图六。
4．        套件安装指南
套件是专为NEWBIE设计，所以安装上没有什么难度。所要用到的元件等等都在套件中包括。而且不需要用到导线，一来减小信号路径，二来避免错误的连接而导致噪音和耳机损坏。
不过还是有两点注意点：
        运放要最后才插入运放座，并且千万注意不要插反！
        安装金属外壳要把外壳接到线路板前或者后的GND孔（接一个就行了，不能两个同时接，会引起噪音）。

最后，祝各位顺利完成你们的第一件DIY作品。

注：点击查看大图

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[此贴子已经被作者于2003-12-10 12:36:23编辑过]