by Joe Huang
2010/2/7
動機:
學弟喜歡購買許多二手音響配件(壞的也買)來玩,剛好他缺一個功率放大器(後級), 於是我”嘴滑”…隨口說出應該不難做吧,我改天做一個出來…
後來我朋友電腦喇叭有點故障,問我有沒有推薦的平價喇叭,於是我又興起做
後級的念頭啦~~
剛好之前購買的LM3875有剩餘,所以就拿現有材料來設計了 .而因為我懶的再搞一個雙電源供應器,所以我就修改LM3875 datasheet單電源版來玩.
電路圖如下
電路圖中輸入端的電阻我是後來才加的,這塊版子完成後發現插上便宜訊號線(另一端空接)後會有很嚴重的干擾,而接上訊源後干擾則會消失,所以加一個1K電阻做為增加訊號線(差模?)迴路阻抗用(這不叫高阻抗線;輸入阻抗亦無改變),當然這1K電阻理論上對"訊號”毫無影響.
還有雖然datasheet電路中有說220pF跟補償電阻串(2.7R(3.3R)+0.1uF)是選擇性的,但是我之前的經驗是LM3875或許不太穩定, 所以建議還是要裝.
當然,不太穩定不是說這顆IC”性能”不好, 往好處想,不太穩定在自動控制上代表極點接近虛軸, ”或許”表示它追訊號的能力比較”準”呢!
零件排列+佈線圖(零件面看入)
1腳: 電源+
3腳: out
4腳: 電源-(地)
7腳: Vin+
8腳: Vin-(信號地)
使用”星狀接地” ,電源地與訊號地是分開的, 但是訊號地再透過一個0.01uF薄膜電容與電源地做一個連接成為”混合接地”
線路盡量短這是當然的, 另外還要注意大電流路徑(電源,out)跟小電流路徑(訊號)分開, 避免產生串音(crosstalk)或電磁干擾
(照片說明)
左上跟右下的橘黃區域分別為”混合接地”跟”星狀接地”
藍區為訊號(小電流)
紅區為電源部分(大電流)
綠區為輸出(大電流)
黃區為輸出補償(中功率)
淡紫線是回授路徑(中小電流)
Layout(銅箔面)
Ver 1.0
Ver 2.0
這兩者主要差別是考慮EMC影響跟一些接地點的改變
V2把電源+跟地的迴路面積減小了,但是星狀接地變的比較不明顯,但是共通阻抗的(形狀)改變”看起來”還算可以接受
另外還有把”乾淨地”改連到訊號地(layout右上方)
製做過程(初版):
把layout印在描圖紙上
在曝光機上放一張黑紙吸收(底部)雜散光源,再放上感光電路版跟layout的紙
撕掉電路版感光保護膜,抽掉空氣讓紙跟電路版平整貼合
蓋上曝光機蓋子,時間設定80秒,打開上方光源
曝光完成後立即把電路板丟進顯像液裡
過一陣子…
把顯像好的電路板夾上夾子
丟入這台看起來頗噁心的刻蝕機裡…..(聽說有劇毒!?)
刻蝕完成品
開始鑽孔(濾波電容跟輸出交連電容最好先試裝)還有用酒精把藍色不知名化學物洗掉
焊上SMD(0805)電阻和電容
焊上精密電阻
焊上薄膜電容跟端子座
最後焊上IC跟大體積的電解電容就完成啦
換個角度拍
屁股照!
插上市售電源穩壓器24V跟15元喇叭單體在接上訊源就可以發聲囉!
照片中的電源濾波電容只有330uF,在還沒有接訊號線時哼聲極大, 做了一些小測試後, 推測市售電源穩壓器(1百多元)品質極差, 330uF換了一個普通的4700uF即把哼聲降到耳朵貼進喇叭才聽到的情況, 新的電容稍run一下會發現哼聲會更少 !
溫度部分不算很高,手指可以摸IC背面摸個幾秒不用離開,應該是不太需要裝散熱片
訊號線部分就如同文前描述,插上後會出現明顯干擾音(有裝VR的話甚至還可以聽到蠻清楚的AM電台= =…), 而把訊號線再接上訊源則可消除干擾.
Well…做好V1.0後又看了一些書, 於是設計了V2.0, 直到最近才改良出了V2.1版(with 1K)的架構, 但是還沒測試就是了…
做好了2聲道(V1.0)拿去朋友家, 試聽了一陣子, 除了可變電阻在不同角度的染音雜音頗為恐怖外(相信V2.1可解決), 基本上聲音是很甜美的, 有量,有速度但又不生硬, 帶點柔順感, 背景還算黑, 沒甚麼底噪, 細節也不錯, 而頻率響應範圍我認為是受到(電腦)喇叭單體的限制, 高頻推的很棒很享受, 可是頻率一高過某個範圍就急轉直下快聽不到了.
成本的話一組大概幾百元而已吧,就LM3875比較貴,有興趣的可以玩一玩,不過要注意輸出電容一定要夠大, 否則會低頻會損失喔! 另外就是電源部份,因為這是單電源,所以IC實際工作電壓相當於是用+-12V的雙電源在運作,功率稍低,可以的話使用電壓越高越好, 但是當電源大於36V時要小心被插頭電到….
這篇分享就到這邊
很感謝AA, 這裡有許多熱心的高手願意分享好文,好圖以及好部落格, 也有豐富的試聽心得, 才能讓小弟有所感觸, 有興趣去看相關書籍並藉此充實自己.
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