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廣受歡迎的555定時(shí)器可用作樂(lè )器或其他應用的PWM/D類(lèi)放大器。其可在4.5V～16V的電源電壓范圍內工作，并可輸出200mA的驅動(dòng)電流。音頻信號被傳送至555定時(shí)器的CV( 控制電壓)引腳。 本設計實(shí)例為耳機和音頻線(xiàn)路提供兩個(gè)簡(jiǎn)單、便宜的驅動(dòng)器，分別如圖1、圖2所示。這兩個(gè)驅動(dòng)器針對電吉他和小提琴設計，但也可適用于更多其他應用。對于這樣的簡(jiǎn)單應用而言，噪聲和總諧波失真(THD)并不是重點(diǎn)考慮因素，因此并未對這兩個(gè)數值進(jìn)行測量。 圖1：含運算放大器和NE555定時(shí)器的耳機和音頻線(xiàn)路驅動(dòng)器。也可以使用CMOS版本(如LMC555)，但輸出電流較低。其優(yōu)點(diǎn)為工作頻率較高。 下述為一些設計考慮因素： ● CV引腳的輸入電阻約為3kΩ，在大多數音頻應用中，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(shí)器的電源和所需的輸出音頻功率。 ● 555定時(shí)器作為振蕩器使用，通過(guò)施加至CV的較低頻音頻信號對其進(jìn)行調制。振蕩頻率應最好至少為最大所需音頻頻率的10倍。對音頻應用而言，頻率應介于60kHz至200kHz之間。這樣就簡(jiǎn)化了555定時(shí)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。至少應在555定時(shí)器的輸出端和揚聲器或耳機間設置一個(gè)一階低通濾波器。若電纜較長(cháng)，則應考慮電纜寄生電容(最好為雙絞線(xiàn))。 通過(guò)Av1=1+R6/R12這一公式，第一級增益由R6和R12設定為約11。 CV上無(wú)輸入模擬信號時(shí)的定時(shí)器的頻率取決于R7、R8及C5的值，其標準計算公式如下： 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和負載可作為低通濾波器，用于濾除定時(shí)器產(chǎn)生的高頻分量。若未經(jīng)濾波，這些分量會(huì )產(chǎn)生輻射，導致放大器周?chē)拿舾?a href="http://selenalain.com/keyword/電子" target="_blank" class="relatedlink">電子設備出現問(wèn)題。應盡量降低濾波器的截止頻率，并選用具有較高電阻的耳機。 結型場(chǎng)效應晶體管(JFET)版本 電路也可使用場(chǎng)效應晶體管或雙極型晶體管來(lái)獲取高輸入阻抗，放大NE555之前的音頻信號。 電路的輸入級構建于JFET T1周?chē)�。電阻器R4*和R5*應具有最小適用值。它們應產(chǎn)生一定增益，且具有低輸出阻抗以驅動(dòng)555定時(shí)器。在無(wú)輸入信號的情況下，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的直流電壓約為VEE/3。該電路比圖1所示的電路要簡(jiǎn)單，但可能需要根據所選用的晶體管T1和第一級所需的電壓增益，對R4*和R5*進(jìn)行調整。此處的問(wèn)題是，給定類(lèi)型的JFET參數的差別可能超過(guò)4:1。當開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，T1的增益設置為最大值。 圖2：含JFET輸入和NE555的耳機/線(xiàn)路驅動(dòng)器。 雙極型晶體管T2可提高JFET的驅動(dòng)能力。此外，其還支持使用較高的R4*數值，從而增加T1的電壓增益。 圖3所示電路采用兩個(gè)工作在不同頻率下的555定時(shí)器，以獲取不同的音效。 圖3：采用兩個(gè)工作在不同頻率下的555定時(shí)器電路，以獲取不同的音效。 結論 這類(lèi)電路可在555定時(shí)器的整個(gè)電壓范圍(4.5V～16V)內運行，但更高的+VEE(如12V～16V)為首選。這將產(chǎn)生更多輸出功率，大多數運算放大器和JFET在該電壓范圍內運行效果更佳。 這類(lèi)電路可驅動(dòng)高阻抗揚聲器和耳機—超過(guò)24Ω的為首選。不管在何種情況下，較好的做法是使555定時(shí)器的峰值輸出電流保持在150mA以下。這樣將把芯片的功耗保持在可接受的程度內。若輸出電流遠高于100mA，555定時(shí)器輸出晶體管的壓降會(huì )快速增加。 |
