从47耳放电路(opa2132运放)谈起
首先介绍一下，小弟我是学模拟电路设计的，最近才发烧到耳机领域来，所以当我看到47电路的时候，就想自己做一个，体会一下。前段时间，总于吧自己的47二房做好了，总结自己做的经历，感慨万千，再加上正好DIY版块有同学想讨论47电路，所以我就把我知道的东东写下来，和各位同学讨论。
再次申明，一来我比较菜，写的东西很有可能有错，大家帮忙指出；二来我主要做电路设计的，所以理论方面分析的比较做，说到动手，嘿嘿，我自己做的耳房，性能还不好呢。这张是47的电路图，说句实话，这个电路间接明了，做得非常好。首先我们分析一下这个电路。
这张是47的电路图，说句实话，这个电路间接明了，做得非常好。首先我们分析一下这个电路。
从结构上说，电路由两块运放组成，其中IC1a起到放大的作用，IC1b形成跟随器，进行电流扩充，增大驱动能力。
从信号的走向上来说，信号首先经过一个音量控制电位器，信号的一部分通过一个由0.47uf和100K电阻构成的高通，到达IC1a的+端。IC1a的—端接了两个电阻，分别是4.7K和10K的电阻，这2个电阻构成了反馈网络，提供了约3.1倍（1+10/4.7）的电压放大倍数。IC1a的输出分2路走，一路通过47欧姆的电阻，达到耳机的输出；另外一路，连接到IC1b的+端，由IC1b构成的跟随器，在通过另外一个47欧姆达到输出。
下面针对每一个元件，结合我做这个二房的体会，小弟我胡乱乱说2句。
1、 音量控制电位器。也就是我们常说的音量开关。对于这个音量控制电位器是否需要，我曾经犹豫了一会。因为我个人认为“Simple is the best”，如果加入这个电位器，这个电位器将会引入不必要的噪声和非线性问题，而且我用的音源是随身听，已经有了音量控制电位器，所以在我做的耳房中，没有加入这个电位器（其实一个主要原因也是我手上没有比较好的音量控制电位器）。
但是等我的二放做出来，发现这个音量控制电位器还是非常有用的。这不是为了控制音量，还是为了减少前级音源的本底噪声问题。在我使用自己做的耳房的时候，就发现前级的音源（松下Ct570）有一个本底噪声，在CD直接推耳机的时候，CD本身送出的信号比较大（虽然有失真），本底噪声察觉不出来，但是用了耳房以后，CD本身送出的信号比较小（这时候信号线性度很好），本底噪声就察觉出来了。考虑到本底噪声是一个相对固定不变的值，如果安装了音量控制电位器，就可以让CD输出相对较多的信号，让本底噪声的相对比例下降。
后来我找到了一个音量控制电位器，装上去以后，的确降低了CD的本底噪声，但是需要注意的是要适当提高电压放大倍数，我将10K的电阻又换成了15K的
但是必须注意的是，这个音量控制电位器在信号的输入通路上，它的好坏直接关系到二放的好坏，所以如果有条件的话，还是选取好一点的电位器。
2、 0.47uf和100K电阻构成的耦合网络
首先一点，这个网络在信号的输入通路上，所以不能马虎。
这其中，我觉得这个0.47uf的耦合电容非常有讲究。前2天在DIY论坛上有同学说用大容量的电解电容是否可以，我觉得这里就牵涉到一个电容特性的问题了。电解电容的特点在于它的容量大，但是非常不幸的是电解电容的容值对频率而言不是一个定值，在频率升高以后，电解电容的容值变得随频率变化，这就不满足我们的需要了，要不然，做出来的二房对低频放大倍数和对高频放大倍数不一样，那就失真了（这个是不是传说中的低频肥大？）。所以这个电容采用CBB等比较好的电容，要求在一定频率中，针对各个频率的响应都比较平坦（也就是图像是一条直线）。在这个0.47uf的电容上，我选择了红威马的0.33uf的电容（因为手上只有0.33uf的这个电容）。
至于100K的电阻，理论上也应该用好电阻，但是由于我手上没有什么好电阻，只好用了很一般的电阻，需要注意的是左右2声道需要配对。
3、 4.7K 和 10K 电阻构成的反馈网络
需要注意的是这2个电阻的比值构成了整个电路的放大倍数（暂时忽略47欧姆输出电阻的影响），这个电压放大倍数大约在3.1左右。一开始的时候，我觉得这个放大倍数太低了，所以把10K的电阻改成了15K，电压放大倍数提高到4.1，但是后来发现电压放大倍数太高了，不合理，又老老实实的改成了10K，这才比较均衡，所以建议各位同学做的时候，还是选用10K电阻比较好。
***********后来加上了音量控制电位器，又用了15K的电阻，通过音量控制电位器调节输出信号的强弱********
至于这2个电阻，当然了，有条件的选择好电阻，如果没有条件的，我个人认为只要选取相同材料的电阻就可以了，因为这2个电阻本身就是取一个比例关系，只要比例不变，问题就不大。
4、 输出的47欧姆电阻
说句实话，我第一眼看到这个47欧姆电阻的时候，没有理解这个电阻是干什么用的，但是分析了一下以后，觉得这2个电阻放得非常好，的确是高，实在是高。
这个电阻的作用我个人认为主要是由于电路的其他元件（如电阻、电容）以及运放本身的不匹配引起的。打个比方说，如果没有这2个电阻，在某钟情况下，运放IC1a要输出4.000V，在这时候，运放IC1b要输出4.1000V，这时候如果把2个运放的输出直接相连，那2个运放输出就要“打架”了，一个要4.000V，一个要4.100V，到底输出几伏？在这种情况下，就很容易损伤到运放的输出级，也很容易在输出端造成很大的电流（输出4.100的运放向输出4.000的运放灌电流）。但是，如果加上了这个47欧姆的电阻，那问题就解决了，就算2个运放输出有不匹配，没有关系，相差的部分在电阻上消耗了，就没有问题了。
至于47欧姆这个电阻的阻值，我个人认为，针对不同的耳机，需要修改。比如说针对低阻耳机，这个阻值就需要适当的降低，要不然放大的电压全部消耗在这个电阻上了，耳机得不到有用信号了。我的个人建议是这个阻值取耳机阻抗的10~20%，因为我用K66（低档了一点，大家不要笑话），这个阻值我取8.2欧姆。
5、 运放
哈哈，到运放了，这个可是小弟我的特长了，我就是专门作这个东东的，哈阿
好了，说正经。在47电路中，个人觉得，可以用得运放很多，从1、2块钱的NE5532到大几十块的AD827都可以，不过如果您用AD827的话，那也稍微太有钱了吧？其实如果是自己DIY的话，一般来说焊接的水平都不高，所以用AD827比较浪费了，我用的就是NE5532（哎，其实是没有钱，只能买得起这个）。
也许有同学想知道为什么不同的运放价格差这么多，在性能上有什么区别，哈哈，小弟我就卖弄一下了。
运放有很多参数，个人觉得，对于做二房来说，比较重要的是带宽增益积，也就是说在信号增益为1时候的频率。比如说NE5532的带宽增益积是10MHZ，看起来很高，其实芯片的-3dB点在1K左右，也就是说在1K信号，衰减了30%了。再看看AD827的参数，AD827的带宽增益积是50MHZ，芯片的-3dB点在10K左右，档次比NE5532提高了不少。不过这个价格也贵了不少。需要注意是这时开环的情况，闭环的时候-3db点就扩展很多了，不在是1K和10K了，这就与反馈的网络有关了。
6、 题外话，自激问题
在做二房的时候，很容出现自激现象，自己现象，简单的来说如同上面，出于某钟分布点容，分布电感等等了，运放的输出端的输出信号中某一频率经过了180度转向，到达了运放的负端，然后通过运放在放大（不巧的是对于这个频率放大倍数大于一），再到输出端，再回到运放的负端，那就震荡了，系统就完蛋了。
好在系统的震荡频率都比较高，都是MHZ数量级的，所以解决的办法也很简单，在运放的负端和地之间加上一个小电容，注意要用陶瓷电容（对高频响应比较好）。
这我做这个47二房过程中，得到了很多同学的帮助，觉得也应该把自己的心得写下来，和大家一起讨论，同时也给后来的同学可以借鉴参考的东西，哈哈。
不过再次申明，我还是比较菜的，自己的理解肯定在很多地方有问题，各位同学一起讨论。
7、失调问题的讨论
自己做好了47电路，但是发现存在一个问题，就是输出信号中含有不小的直流分量，一开始的时候有80mV左右，后来改善了走线（我的板子是手工焊接的，走线很不好），降低到了4、50mV左右，再也降不下去了，很是解释不通，测量运放2输入端，电压相差0.2mV左右，但是出来就有了4、50mV，一直没有理解是怎么回事。
后来，一个偶然的原因（我找到了一个音量控制电位器），焊接上去以后，发现失调电压变小了，只有了20mV左右，于是很鼓舞，仔细分析了一下电路，觉得自己没有改动多少，唯一变化的是改变了运放输入端的等效电阻，于是联想到是否是由于运放2输入端等效电阻不同造成的失调？于是很小心的调整音量控制电位器，看看随着电阻的变化是否失调电压也发生变化？结果很让人振奋，随着音量控制电位器的调整（也就是滑动电阻器）的变化，失调电压随之变化，在2反馈电阻分别是4.7K 15k的时候，音量控制电位器调整到约10K电阻的时候，输出失调电压基本上将为零（由于自己工艺水平不行，左右声道还不是完全匹配，大约差1-2mV左右）。这下完全明白了，由于由于运放2输入端等效电阻不同造成的失调。
找到问题，还需要解决问题。现在的问题在于，如果为了降低输出失调，将音量控制电位器调整到合适的位置，那么二房的放大倍数不够，用示波器观察，放大倍数只有在1． 1倍左右，远远不够，等于没有放大，于是想到更改那2个反馈电阻。为了避免过大的变化反馈端的输入电阻，4.7K的电阻我没有动，而是将15K的电阻一下子变成了82K，将放大倍数提高到了约18倍，呵呵，厉害了一点点。然后再调整音量控制电位器，同时测量输出的失调，基本上再上次位置附近，找到了一个比较平衡的一段，这时候输出失调比较小，左右耳机都控制在正负3mV之间，同时，电压放大倍数2~4倍之间。个人感觉是个比较好的平衡点，现在就在听呢，感觉不错，哈哈。
当然，这不是最好，也不是唯一的解决方案，只是我在做这个电路中遇到的问题，所以写出来，供大家参考，上面的数据，我还没有具体分析。还有一点，还不知道我用的5532是否是真货？上面表明是TI的，不知道是不是假冒的。
总结一下，运放2输入电阻的不匹配，给输出带来失调，各位同学做电路的时候不妨留心一下，针对失调做一定的调整。
8、运放电压的讨论
有同学讨论到运放的电压和放大倍数的问题，我结合我知道和大家讨论一下
就运放的输入输出信号如上图（手画的，比较简陋，大家就将就一下吧，哈哈）。从这个图上，可以看出，只有在2个输入信号比较接近的时候，放大信号最好，最线性，如果型号大了，就开始失真了，特别是信号大的时候，失真非常严重。个人感觉这就是我们需要二房的原因。如果要推高阻耳机，同是要有一定功率的话，就要输出的信号大，但是如果用比较小的电压供电，那得到的大信号失真非常严重。 (责任编辑：admin)