基于555定時器的D類耳機驅(qū)動器可作為理想的實用放大器
出處:電子技術(shù)設(shè)計 發(fā)布于:2014-10-31 12:54:18
廣受歡迎的555定時器可用作樂器或其他應(yīng)用的PWM/D類放大器。其可在4.5V~16V的電源電壓范圍內(nèi)工作,并可輸出200mA的驅(qū)動電流。音頻信號被傳送至555定時器的CV( 控制電壓)引腳。
本設(shè)計實例為耳機和音頻線路提供兩個簡單、便宜的驅(qū)動器,分別如圖1、圖2所示。這兩個驅(qū)動器針對電吉他和小提琴設(shè)計,但也可適用于更多其他應(yīng)用。對于這樣的簡單應(yīng)用而言,噪聲和總諧波失真(THD)并不是重點考慮因素,因此并未對這兩個數(shù)值進行測量。

圖1:含運算放大器和NE555定時器的耳機和音頻線路驅(qū)動器。也可以使用CMOS版本(如LMC555),但輸出電流較低。其優(yōu)點為工作頻率較高。
下述為一些設(shè)計考慮因素:
● CV引腳的輸入電阻約為3kΩ,在大多數(shù)音頻應(yīng)用中,需要某種音頻前置放大器/緩沖器。
● CV需要極大幅度的輸入音頻信號。所需的幅度取決于555定時器的電源和所需的輸出音頻功率。
● 555定時器作為振蕩器使用,通過施加至CV的較低頻音頻信號對其進行調(diào)制。振蕩頻率應(yīng)至少為所需音頻頻率的10倍。對音頻應(yīng)用而言,頻率應(yīng)介于60kHz至200kHz之間。這樣就簡化了555定時器所產(chǎn)生的高頻噪聲的濾除,并維持了高切換效率。
● 需留意射頻發(fā)射。至少應(yīng)在555定時器的輸出端和揚聲器或耳機間設(shè)置一個一階低通濾波器。若電纜較長,則應(yīng)考慮電纜寄生電容(為雙絞線)。
通過Av1=1+R6/R12這一公式,級增益由R6和R12設(shè)定為約11。
CV上無輸入模擬信號時的定時器的頻率取決于R7、R8及C5的值,其標(biāo)準(zhǔn)計算公式如下:
f=1.44/((R7+2R8)×C5)(Hz)
NE555的輸出信號傳輸至連接器OUT1、OUT2和OUT3.R9、C7和負(fù)載可作為低通濾波器,用于濾除定時器產(chǎn)生的高頻分量。若未經(jīng)濾波,這些分量會產(chǎn)生輻射,導(dǎo)致放大器周圍的敏感電子設(shè)備出現(xiàn)問題。應(yīng)盡量降低濾波器的截止頻率,并選用具有較高電阻的耳機。
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