音频运放电路

jccj_wan

对这个电路有几个疑问，请大神讲解一下~~
6 g  A! \( q/ V' b7 P7 K& ?1、R416的作用；
2、为什么不直接用5V，还需要DCDC用5V转4.5V出来？
3、DCDC转出来的2.25V，为什么是2.25V？
4、这个增益如何计算，是多少呢？
+ G5 v- v2 t5 h% S1 u3 }3 P3 @, \0 P
. B1 ]  g4 ^, x- Z

topwon

saladrf 发表于 2020-12-14 12:29
怎么还有人认为R416是当做阻抗匹配用？
4 }; l6 Y$ q0 }# G一般的耳机放大器都是电压串联负反馈电路，输出阻抗是很小的。几欧 ...

以下摘抄一段关于lineout的解释，仅供大家学习参考:
3 ^$ t5 o& G8 X# x% R- M5 K& H

line out为固定电平的模拟输出，早年音频设备通行设计是输出阻抗600欧，输出电平有-10dBV≈0.316Vrms(普通消费级产品)和+4dBu≈1.228Vrms(专业级音频设备)两个标准。

现今的一般hifi设备的line out输出电平多数为2Vrms单端/4Vrms平衡的水平，输出阻抗比早期设备更低，大部分在100欧~200欧之间，以增加带载能力，市面也有一些如3Vrms/6Vrms这种不常见数值输出电平(比如chord)和可调输出电平(即前级功能)的设备。

由此可见，line out没有统一的电平标准的，如果非要定一个最低标准的话，那么输出电平达到了-10dBV也就是0.316Vrms，就可以认为是合格的line out。

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topwon

saladrf 发表于 2020-12-14 12:29
6 M9 e8 `& L0 r) G, ~/ t怎么还有人认为R416是当做阻抗匹配用？
一般的耳机放大器都是电压串联负反馈电路，输出阻抗是很小的。几欧 ...

3 h) t- V" X8 _前级设备不能确定是LINE OUT还是PHONE OUT电路（不过从文字标注中看，此电路用于linein信号而不是earphone的可能性应该更大）。如果是LINEOUT驱动电路，那么应该是有一定的输出阻抗的，我见到设计一般有数百欧级别。R416可以与这个输出阻抗做分压，来设定输入信号的幅度（line in/out标准并不统一，信号幅度有可能比较大，我见到有比如0.5Vrms，1Vrms，2Vrms，2.8Vrms等等。。。。）。

! C$ y% I: L+ Y$ {如果是phone out驱动电路，那么这个电阻就没啥作用，不过装了也没关系（分压作用极小而已），但因为phone out驱动电路的输出电压（50mW 32欧的话，应该是1.3Vrms也就是3.6Vp-p?）也不会很大，一般不至于对后级5V供电的运放造成影响。

saladrf

怎么还有人认为R416是当做阻抗匹配用？
+ Y) x4 l: ]( Q8 R7 u一般的耳机放大器都是电压串联负反馈电路，输出阻抗是很小的。几欧数量级、甚至小于1欧。D类放大器，扼流圈对高频率的输出阻抗有些影响，对音频率的输出阻抗影响不会很大。

9 }; M9 J% F) R+ a而耳机的阻抗（不是线圈电阻）一般有16欧，或者32欧，甚至高点的达到150欧。那这里放个1000欧电阻，数量级差老远，如何匹配？如何设定输出电压幅度？
* L+ O4 d; b5 |

我认为R416就是消除隔直耦合电容CP1上的残留直流电压的，防止耳机拔插过程中隔直耦合电容CP1上的直流残压通过耳机放电产生“咯啦”声。

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" ~6 ^0 Q3 e3 d$ f+ A! [

topwon

个人愚见：
4 m8 r4 f- f# M$ n- ~2 z1、R416的作用-----与前级音频输出设备的输出阻抗做匹配，来设定本级的输入电压幅度。0 u4 ~5 I" S; M" f
2、为什么不直接用5V，还需要DCDC用5V转4.5V出来？--------用一级LDO来稳定和净化运放电源（后面有看到5V是DCDC开关电源降压提供的，这路噪声一般比较大，而且可能会给其他数字电路供电，这里加LDO能起一定的隔离噪声的作用。）: g# A% ?/ T) N8 {! m" ?
: n; `' T- u* y1 s/ y' D- B/ Z' d3、DCDC转出来的2.25V，为什么是2.25V？-----设定运放隔直输入信号的偏置电压为运放电源电压的一半(4.5/2=2.25)，这样重建后的输入信号的直流中心电压距离运放的上下轨（4.5V、0V）距离相等，对称限幅。' i$ |; i$ y, y* t- C  x
# k6 J4 t) b4 [: B5 V4、这个增益如何计算，是多少呢？------VAC0LINEINL/VAC0LINEIN_L=（R421+R424）/R424=1.05,计算依据，根据运放负反馈接法的虚短虚断原理，流过R421和R424电阻的电流相等，因此电压与电阻成正比。
- q1 @3 D& Q) S7 q7 ~

quenjay

（1）R416参与分压或者是假负载，去掉也没有问题。
（2）5V可能是USB的电源，直接给运放供电会有比较大的文波噪声。
0 Z; g+ }$ r8 k3 v9 U0 o$ G（3）2.25V要看用在哪里。看不出来用在哪里了。
（4）增益是这是反向输入，增益应该是1/20 .
另外这个电路的运放设计应该工作不正常的，R424到DGND的中间应该串联一个电容，把偏置电压浮起来。

saladrf

1 h- n. U* M9 O6 B# M( R& a" z

quenjay 发表于 2020-12-1 21:17
（1）R416参与分压或者是假负载，去掉也没有问题。
（2）5V可能是USB的电源，直接给运放供电会有比较大的 ...

R416可能用于消除耳机插入瞬间，输出耦合电容通过耳机线圈放电产生的瞬间“喀啦”声。
似乎无法确认两个电源芯片是开关电源。有可能是线性稳压电源吧。
既然给运放供电是4.5V，那么产生一个2.25V当做伪零点参考电压（运放三个端口都直流悬浮在2.25V），相当于让运放工作于+/-2.25V状态。
运放放大倍数似乎只有1.05倍？
& B5 \7 q. L) Y2 x/ d9 p) pR424要么接在2.25VDD上，要么就象你所说的，要串联一个隔直电容才行。否则运放直流工作点都不对。

quenjay

saladrf 发表于 2020-12-1 22:40
, G' S3 _  T, _6 c4 N3 }R416可能用于消除耳机插入瞬间，输出耦合电容通过耳机线圈放电产生的瞬间“喀啦”声。
似乎无法确认两个 ...

（1）有可能是用来消除POP和CLICK的，咱也不知到人家这电路接什么设备。 （2）2.25V的电源用的不值，两个1%的电阻直接分压不香么。（3）下来就是他这个单电源运放设计有问题。
) c; @2 c6 \7 ?+ V/ K

startostar

R416阻抗匹配

Ryanapp

2.25 二分之一VCC

jccj_wan

quenjay 发表于 2020-12-1 21:17
（1）R416参与分压或者是假负载，去掉也没有问题。
（2）5V可能是USB的电源，直接给运放供电会有比较大的 ...

' B4 L2 y/ \' i. g5 N: W9 Q  k1）R416：
2）5V：板子12V供电，5V是通过12V转DCDC过来的，这里的5V转4.5V应该不是考虑的电源噪声问题；5V转4.5 以及 3.3V转2.25V 的这个芯片看了一下，是LDO（型号BL9193ADBAPRN）
7 R" d) t2 U% R- K! F+ U3）2.25V接在运放的PIN3上；
4）增益倍数：
$ [3 o7 U' C- T4 N5 ]5）音频线性输入，通过此电路后，信号AC0_LINEIN_L串接10uf/10V电容接入MCU的LINE_IN管脚，工作正常。

jccj_wan

Ryanapp 发表于 2020-12-2 12:51
2.25 二分之一VCC

VCC      ----   4.5V
2.25V   ----   1/2 VCC
这样设计的原因是什么呢？帮忙分析下~~~


' ^. t1 z, t) W0 ^) I; I
. I1 }1 n8 M3 |7 e' f7 L" `! X

海星karie

图片放大一些，再做进一步分析

Ryanapp

jccj_wan 发表于 2020-12-2 15:55
VCC      ----   4.5V
2.25V   ----   1/2 VCC
这样设计的原因是什么呢？帮忙分析下~~~

( h3 ?3 }3 T9 R" V# q( H6 B7 T二分之一vcc 。用於輸入最大值不失真。
, y2 K: t/ V& T5 B  J( b* o

waehler

jccj_wan 发表于 2020-12-2 15:55
7 \9 e) ]2 y5 ^VCC      ----   4.5V
2.25V   ----   1/2 VCC
5 j3 o' ]8 R" j这样设计的原因是什么呢？帮忙分析下~~~

可以防止失真
8 j! |4 c" G* o