如何使用Mosfets构建耳机放大器

发表于 2019-09-28 16:38:00 收藏 已收藏
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如何使用Mosfets构建耳机放大器

发表于 2019-09-28 16:38:00

步骤1:收集组件

如何使用Mosfets构建耳机放大器

第一步也是最重要的一步!

收集该电路所需的所有组件:

电阻:

1x 100K电阻

1x 33R电阻

1x 680R电阻

1x 47R电阻(该电阻需要

1x 4.7R电阻

1x 4.7k预设电阻

电容器(所有额定电压至少为16v):

1x 0.1uF电容器(此电容器将用于输入)

1x 220uF(或更高)电容器

1x 1nF电容器

1x 22uF电容器

半导体:

1个N沟道Mosfet(我使用的是IRF740,而mosfet的额定电流至少为500mA,而20v则可以做到)

其他:

12v电源

Mosfet的散热片

步骤2:开始将组件放入面包板

我们要插入的第一个组件是:

Mosfet,预设电阻器和电线链接。

开始mosfet上有一个散热器,最容易将其放置在离其他组件最远的地方。

将mosfet放入,腿如图所示(从左到右):

门,排水管,源。

》在面包板上,我放置了第48,49和50行。

将100K电阻从门(第50行)连接到预设电阻的中脚。

将预设的左脚连接到地面/0v。

图片说出一千个单词:)

第3步:添加更多组件

现在我们已经添加了主要组件,我们可以开始添加较小的组件,例如电阻器和电容器:)

从预设电阻器的中间引脚和预设的接地引脚添加22uF电容器。

现在比较难的是,从mosfet的门(第50行)的空白处添加输入电容器(大块灰色!),在我的面包板上,由于未使用,我使用了第57行。此行将是将来的音频输入。

步骤4:开始变得复杂!

这是您开始添加较大电阻的地方。

第一张图片:

将mosfet漏极(第49行)的47R电阻添加到正电压轨。确保此电阻器不会接触任何组件,因为它在运行时会变热。

此外,从mosfet的漏极(第49行)到预设的 OTHER 分支添加一条电线链接电阻(一个预置电阻将具有3条支脚,因为它是可变元件)。

第二张图片:

在漏极和Mosfet栅极之间添加1nF电容器,该电容器是非极化的因此,无论采用哪种方式都没关系:)(第49行到第50行)

从Mosfet的源极(第48行)向0v导轨添加4.7R电阻。

1nF电容器

第5步:即将完成的建筑,增加最终阶段

建筑快完成了!

现在只需添加输出电容器,输出限制电阻和下拉电阻。

由于输出部分需要大量空间,因此我添加了一个有线链接到空闲行之一。面包板上的电线从mosfet漏极(第49行)向下排到一个空行(第43行)。

输出电容器从面包板上半部分的第43行到下半部分的第43行面包板。在面包板上,上半部和下半部被面包板中间的槽分开。电容器的条纹端到达面包板的下半部,因为这表示为负极侧:)

电阻如下所示:

680R电阻器从电容器的负极侧伸出(行43 ),直到0v Rail。该电阻可以确保插入耳机时电容器的负极处于0v电位。这可以减少对耳机的损坏,因为它可以消除通过电容器充电时产生的咔嗒声。

33R电阻从电容器的负极(第43行)移到一个空行,在我的第36行中。该行也将用于输出到耳机。

请勿插入耳机是的!

步骤6:构建完成!计算电路的偏置电压。

为确保完整的电压摆幅,因此可以传递最少的失真,您将需要对MOSFET进行偏置以一半的电源电压为例:

在12v时,您希望mosfet的漏极为6v。

要找出所需的偏置电压,请在直流电压模式下用万用表进行测试我的电源电压为12.22伏。这意味着对于我的偏置电压,我将需要:

Vss/2

12.22/2 = 6.11v。

第7步:调整偏置电压

要调整放大器的偏置电压,请将电压表放在Mosfet的漏极(行49)和地之间。完成此操作后,调整预设电阻,直到获得计算出的偏置电压,它就不会太难,并且偏置电压也不必那么精确。

我计算出的偏置电压为6.11v,因此,我只需要调整预设值,直到达到该值,我会对自己的偏置电压介于6v和6.2v之间感到满意。

无论如何,偏置电压都会随温度而略有变化。我毫不费力地将偏置电压提高到6.14v。要转动我的预设电阻,我只用我可信赖的工艺刀:)

抱歉,照片模糊不清,难以拍照并同时使手指在工艺刀上保持平衡!

第8步:测试!

现在您已经设置了偏置电压,现在就可以连接音频源了!

音频输入到达输入电容器的第57行。

连接音频源后,从最低音量开始,然后插入耳机。慢慢调高音量,直至达到舒适的聆听音量。如果您正确构建了电路,则电路应该可以正常工作。

如果听到失真的声音,请检查所有连接,并确保将偏置电压设置为Vss/2。

步骤9:最终零件。

现在,您的耳机放大器应该工作良好!《我在LTspice上进行了一些仿真,只是展示了该放大器的功能。其中包括:

频率响应:

从20Hz到20Khz(主要音频范围!)几乎平坦的响应(从低端和高端大约降低了-0.5dB)。一旦出现失真,它就会不对称,主要表示二次谐波失真,对香料的FFT分析表明,对于100Hz正弦波,主要是二次谐波,导致更“管状”的声音。33R串联电阻的未失真输出功率约为32mW。 。输出电压摆幅约为3v PP。

我为感兴趣的人提供了频率分析图:)注意Y轴的比例。

还包括:FFT分析失真波以显示失真

第10步:完成!

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