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机顶盒音频输出大多数采用了差分输出的形式,采用了差分输入技术就是输入两个同样大小的相位相反的信号而不是过去的单端输入方式。差分信号采用对称式布线,两个输入信号线并排走线,两个信号中都有相同的电磁干扰尖端脉冲。接收端将相位不同的电磁干扰尖端脉冲进行平衡,将电磁干扰去除掉,共态抑制率越高,去除电磁干扰的效果越好。采用差分信号输入还可以加倍信号的有效幅值,因而可以减小噪声对信号的影响。在机顶盒音频输出中,可以减少机顶盒内部的来自于数字电路、开关电源或无线电设备产生电磁干扰以及尖端噪声,还可以去掉交流电源噪声。
为了减少对电源电路设计的需求,简化设计,音频放大电路设计也趋向于单电源供电。
上图就是根据以上两个趋势:差分音频输入以及单电源供电 而提供的一个典型音频放大电路。
单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上。此时为了保证运放内部单元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端加入一直流电位(R150=130k,R151=130k串联)。对于交流来说,r150,r151是并联的,所以反馈电阻R154使用了130k/2=62k。此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入信号变化。静态时,运算放大器的输出电压近似为VCC/2,运放后端需要增加一个大电容(隔直电容)以去处直流成分。图上没有将该电容画出。
早期运放,在音频运放的选择上,初期典型的产品有μA709、μA741(已兴旺25年了)和LM30lA等。其中μA741是内部有相位补偿电路的先驱产品。至今电子工作者都非常喜用它,可称是初期OP设计最为成功的优秀产品,741在早期的音响中使用,它的AC特性和噪声特性较好。但是741的输入级为双极晶体管,所以偏流大功耗大,这是它的缺点。代表:uA741
平民运放,为了克服741偏流比较大的这些缺点,LF356和TL071/TL072等采用了FET作输入级。其中tl072这个片子在80年代是很受欢迎的。 打开cd机你就有很大的概率看到TL072。早期的YAMAHA调音台(比如MX系列)用TL072的较多。而在性能上优于tl072的这类运放有,NE5532与LM833、LF353、CA3240,一起同为老牌四大运放,NE5532的内部为JFET(结型场效应管结构),声音特点总体来说属于温暖细腻型,驱动力强,但高音略显毛糙,低音偏肥。NE5532虽然是一个比较旧的运放型号,但现在仍被认为是性价比最高的音响用运放芯片,是属于平民化的一种产品,被用于许多中低档的功放中。它基本上能适应一般音响对AC和噪声特性以及转换速率方面的要求。从价格(小于8元)和性能来考虑,现在机顶盒一般会采用这类运放。一些低端机顶盒的档次用的甚至比tl072还要低,如果是对声音要求比较高的diy发烧友,可以考虑将上面的运放焊下来,换上ne5532甚至AD827。代表:TL072,ne5532
发烧运放AD827。这枚是AD公司的较新产品,它原本是为视频电路设计的,所以它的增益带宽达50MHZ,SR达到300V/us,它与EL2244一样都是目前市场上电压反馈型双运放的顶级货,一般的运放难望其项背。其高频经营剔透,低频弹跳感优越,其性能指标与实际听感全面胜过其他很多同类产品,音质被一些人形容为无懈可击。且在正负5V的供电下仍有优异的性能。但其价格也稍微昂贵,30多元。脚位功能和5532相同。
顶级运放OPA627。BB公司的OPA627是目前为止最高档的运放,也是采用场效应管输入方式,音色温暖迷人,但其价格简直吓人,用到这么昂贵的运放,性能上是否能达到这个价格也见仁见智,不过听过OPA627的发烧友都一致认为AD827、LT1057等根本无法与之比拟。