47耳放制作HIFI耳机放大器PCB电路图及全套设计资料.doc

对于47耳放的完美改进 制作高保真耳机放大器之前一直折腾功放听桌面音箱，半年前忽然打算用用耳机了，于是入了森海的HD595。虽然50欧的阻抗不算高，但是要发挥出设备的实力耳放还是少不了的。所以，决定自己动手做一个耳放。这期间参考了大量关于耳放的资料，最终决定以47耳放电路为基础并加以改进制作一个比较完美的耳机放大器。便动手做了起来。一、放大部分47耳放是一位外国人设计的电路，电路如图。因为电路中有较多以47为参数的元件所以称作47耳放。传说中的47耳放结构其实是很简单的，第一级运放进行负反馈控制放大倍数进行比例放大，第二个运放进行电压跟随，降低放大器内阻，增加了输出电流，并做声音修饰。两个运放输出经过两个47欧匀流电阻输出致耳机。因为反馈取样点在47电阻之后，所以不用考虑电阻带来的损耗。曾经在网上看过很多47耳放的PCB设计，虽然47耳放的电路十分简单，但是很多PCB却存在着或多或少的布线问题，有些抗干扰能力不是很强，甚至在淘宝上看到很多看似很漂亮的板子却有很大的交流声。所以自己决定做一个比较完美的47耳放以便把这个电路的能力发挥出来。于是，开工了。首先 线路图电路没有添加音量电位器，只做了放大部分。这样一来功能比较独立，方便以后的各种组合。47原设计使用的运放是OPA2132，这个运放是FET输入型的，所以内阻极高。而且在低电压下可以正常工作，失调电压与失调电流极小，算是比较高档的运放了。当然OPA2132的价格也是很高档的。我作为0收入人士必然不能把这种高档传承下去，于是我选用了这年头满大街都是的NE5532。NE5532虽然指标相对于OPA2132较差，但是工作于+-15V时音色总体来说还是比较讨人喜欢的。单片5532耗电相对较大，两片并联就更不用说了，双15V下耗电可想而知。这就意味着这款耳放将要脱离便携式耳放的范畴转型向台式耳放了。由于5532失调电压较高而且又是NPN管输入的，如果使用原设计必然会引来较大的输出中点漂移，经过测试最大有30多MV。所以我在反馈电阻的位置串联了电容，也就是C03 C04两个电容，将直流反馈变为交流反馈，这样可以使输出中点控制在1MV以下。换成其他运放如果没有中点问题这个电容的位置可以直通。 反馈采样部分依然从输出取，并在R05 R06 上面并联了C05 C06，作用是超前补偿，不需要的话可以留空。电源部分增加了两个退耦电解电容 C07 C08，并习惯性的在两个电解上并联了小电容 C09 C10。最后增加伏地电阻R。伏地可以吸收一部分地线的干扰信号让信号地更加纯净。当然还有一个作用，那就是在布线的时候可以在视觉上隔离信号地与电源地，为合理布线带来方便。线路做好了，接下来的工作就是布线了。话说这个47耳放市面上卖的款式很多，但是在设计PCB的时候好像只注重外观而忽略了对布线的要求，最终导致一些电路声音不好，严重的甚至出现交流声。吸取了别人的经验教训，所以在画这个板子的时候就注意了很多。退耦电容两两一组，原则为电源经过退耦电容再连接至IC，这样可以有效吸收放大器工作时候产生的耦合信号，也可以避免由于电源线过长引起的干扰信号进入放大器。简单说下地线。地线主要分为电源地和信号地，这两个地也可能是连在一起的，但是作用不同。电源地主要提供大电流电源，一般功率输出地都要接这根。信号地主要提供参考电位，电流很小，所以也比较容易受到干扰。一般说来越靠近电容引脚的地方电容对交流信号抑制作用越强，所以两个并联在电源上的电容的交点可以认为是比较稳定的地，放大器输出的地 一般从这里引出。而信号地上各点到电容地交点的途中是不能有大电流存在的，否则会将耦合信号注入信号地从而干扰基准的稳定，造成声音不耐听甚至交流声等严重后果。在地线处理上我将两个退耦电容交点作为电源地，并采用1点接地处理。又从交点上引出一根地线经过伏地电阻拉到前面作为信号地，使信号地与电源地彻底隔离提供稳定的基准。输出是两个运放并联的，每个运放又接有匀流电阻。反馈采样避开两个输出电阻的线，直接从输出端子引脚引出，这样反馈取样线上就不会出现较大电流了，保证了反馈取样的准确性。整体布线采用酷似70年代手工布线风格比较爽眼。之后的一段时间就是更换各种零件听各种声音了。要确定一个放大器比较合理的参数个人的实际听感是少不了的。经过4个整夜的试听终于确定下来自己认为比较合理的参数了。下面说一下参数的选择。4个匀流电阻 R07 R08 R09 R10 理论上电阻值越大，两个运放输出电流一致性越好，但是输出电流能力也随着下降。本人测试过10欧、22欧、33欧、47欧、100欧这样的参数，听感差距基本没有，所以维持原设计用47欧电阻。反馈网络