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等信号输出单端差分音频放大器设计

作者:时间:2013-11-05来源:网络收藏
ke-width: 0px">  第二种实现方法是采用真正的差分来驱动扬声器。这种可提供较好的噪声抑止。与前面的例子不同,此时输入音频的信号必须是差分信号。差分信号可利用运算或变压器来实现。运算的实现方法在尺寸方面较为便利,但对平衡输入信号则存在困难(图4)。该运算放大器的增益为-1,以将输入信号变成反向信号。模拟开关在输入之间转换以实现音频放大器的输入。这种差分信号可以直接送入音频放大器中。图4是电路图。

  运算放大器用于在差分音频放大器中产生反向信号

  图4:运算放大器用于在放大器中产生反向信号。

  替代运算放大器产生差分信号的另一个方法是采用1:1的变压器。该变压器可简化电路,但增加了尺寸,特别是高度。需要注意的是,变压器的频率范围必须处于系统能够放大的音频信号范围之内。原始的输入信号必须采用交流旁路电容来使直流与地隔离。模拟开关用于使该放大器的增益在2倍(输入)和1倍(差分输入)之间进行转换。变压器电路的简化实现方法如图5所示。完整的电路还必须包括其它元件,以便平衡输入。

  变压器简化了差分信号的产生

  图5:变压器简化了差分信号的产生。

  利用标准单旋电位计可有几种方法实现对音量的控制。如前所述,旋转旋钮时,具有对数特性的电位计能产生平滑的音量控制。该电位计可以对电路进行计数,从而产生线性的响应。对于差分输入,单声道系统需要2个电位计,而立体声系统则需要4个电位计。

  最简单的实现方法是在电位计中的输入音频信号和地之间放置一个电阻,滑动端与音频放大器的输入相连接。滑动端的输出与输入信号成比例。如果音频放大器需要大电流输入,则将影响音频放大器的输入电阻比例,因而不会产生期望的增益。当电容与电位计阻抗相关时,会出现其它问题,很可能产生旁路滤波器(在电位计中滤掉某些频率的信号)。

  这个问题的一种解决方案是在电位计的滑动端增加一个运算放大器(图6)。对于输入端该电路呈现的是电位计的静态阻抗。运算放大器直接驱动音频放大器,因而消除了增益的不同。对该电路来说,由于音频放大器无法真正实现轨至轨(rail-to-rai)输出,因此电位计不能通过接地来消除输出信号的噪声。

  在电位计上增加一个运算放大器会影响音频放大器的增益变化

  图6:在电位计上增加一个运算放大器会影响音频放大器的增益变化。

  有几种方法可实现支持和差分输入的音频系统。这些方法需要克服一些问题,特别是在牵涉到音量控制时。每种电路都有其优点,这取决于设计者的喜好和系统驱动的输出扬声器要求。

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