一、概述
1. LA4278 是三洋半导体出品的一款双声道功放IC, 单列直插封装, 10 个引脚, 相邻两脚距离 0.1 英寸 (2.54 mm).
2. 工作电压 10 V ~ 34 V; 28 V 供电的情况下, 可以分别给 2 路 8 Ω 负载输出典型值为 10 W 的功率 (1 kHz, THD = 10%).
3. 它也能和同系列的
LA4266 (3 W)
LA4267 (5 W)
LA4268 (10 W)
LA4276 (3 W × 2)
LA4277 (5 W × 2)
这些集成块脚对脚直接互换.
二、电路与设计思路
1. 实际制作过程中使用的电路图如下:
此图和数据手册图的不同的地方有 5 个
a. 每通道的负反馈电路加了一个 1 kΩ 的电阻来降低闭环增益.
原电路增益约 40 dB (101 倍), 是由 30 kΩ 和 300 Ω 组成的, 现在变成了 30 kΩ 和 1.3 kΩ, 增益约 27.63 dB (24.08 倍).
数据手册说, 为了避免自激, 不要让增益低于 30 dB, 等会看看 27.63 dB 会不会自激.
b. 负反馈的电容由 100 μF 减小到 47 μF. 300 Ω 的负反馈电阻变成了 1.3 kΩ, 即便使用小于 100 μF 的电容也不会造成低频过多衰减.
下面算算使用 47 μF 时, 电压增益 - 6 dB 时 (也就是减半时) 的频率:
1 / (2 π f × 0.000047 F) = 1300 Ω;
f ≈ 2.605 Hz.
2.605 Hz 已经是绰绰有余, 实际上, 使用 33 μF, 22 μF 或是 10 μF 都是可以的.
c. 在输入端对地接了一个电阻降低输入阻抗, 这样可以减少输入的噪声以及被空间中电磁波干扰的程度(尤其是信号线悬空的时候).
d. 输出耦合电容使用了 2200 μF, 使功放低端截止频率更低. (其实是找不到合适的电容)
f. 茹贝尔阻容网络的电阻由 1 Ω 换成了 1.2 Ω 的. 虽说有增大自激可能性的风险, 但没有合适大小的 1 Ω 电阻可以用了.
2. PCB 设计
a. 尽量让信号线短一些, 尤其是高阻抗的信号线.
b. 做好地线的排布, 使用了星形接地法, 也就是"一点接地".
三、制作
1. 制作 PCB 主要分 3 步: 蚀刻, 钻孔, 防腐.
具体步骤可以看看这个帖子:
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=990486/
2. 焊接元器件
a. 先焊贴片
这里详细看看信号输入部分和负反馈部分, 线非常非常短, 可以有效避免噪声.
b. 再焊跳线和电阻
c. 然后是其他直插件
发现 47 μF 的电容会挡住 IC 螺丝孔, 还是用了 100 μF 的, 100 μF 的 SAMXON 电容矮矮胖胖, 不会挡住螺丝孔
d. 最后飞线
飞了一个电容, 一个音频信号地线
四、测试与评价
测试了一下静态电流, 发现手头的 LA4278 从大约 4.8 V 起就可以进入工作状态. 大约 4.8 V 电源电压下的静态电流约为 42 mA.
电源电压 10.0 V 左右时的静态电流, 大约 41 mA, 比 4.8 V 时还要小.
电源电压 30.6 V 左右时的静态电流, 大约 48 mA.
上面提到的一些问题实际上并没有出现, 增益过低和茹贝尔阻容网络的电阻过大并没有导致数据手册中说的自激.
评价:
1. 开关机没有噗噗声, 出人意料. (按理来说第一次通电的时候, 输出耦合电容充电应该有噗噗声的, 可能是我没注意, 后面断电再通电就没有发现噗噗声了)
2. 输入端悬空时, 噪声依然非常低, 贴着扬声器才能察觉. 把输出信号接入耳机, 能明显听到, 但不是很大. 比一般的计算机、播放器等设备被功放放大后的本底噪声小. 也就是说功放自身的噪声不是拉低信噪比的原因.
3. 单电源供电且电源电压范围非常宽, 使用方便. 实测 4.8 V ~ 30.6 V 都可以用, 家里随便一个适配器接上就可以用了.
4. 声音没有什么问题, 听起来正常. 功率也足够一般居室使用.
附件: LA4278 数据手册
http://pdf-file.ic37.com/pdf1/SANYO/LA4278_datasheet_313358/510341/LA4278_datasheet.pdf
__________完__________谢谢大家__________
