自制耳机放大器技术解析：电路设计与原理

"跟我自制耳机放大器-2" 在本文中，我们将深入探讨耳机放大器的设计，特别是关于如何构建一个自定义的耳机音频功率放大器，通常被称为耳放。耳放是音频系统中的一个重要组成部分，它能提升耳机的音质表现，确保音频信号能够有效地驱动耳机单元。 首先，我们要理解耳机放大器的基本结构。如图2所示，耳机放大器通常采用NPN差动输入放大器，这种设计有助于消除零点漂移，提高放大器的稳定性。在高质量的耳放中，场效应管（FET）常被用来作为恒流源，以实现差动放大。这种布局简化了电路，同时提供了良好的性能。 信号输入到晶体管T1和T2的基极，然后通过负反馈和SuperDC伺服电路进行处理，伺服电压加在T2和T4的基极，以控制和稳定放大器的工作状态。差动推挽放大后的信号由T7、T8、T9、T10组成的“串叠”（Cascode）单端推挽放大器进一步放大。Cascode电路结合了共射极和共基级的优势，减少了非线性失真并增强了稳定性。 T1作为一个共射极放大器，但因其稳定性不足，所以通过T2的共基极放大来改善。T2的基极与T1的射极之间加入固定的电压V，使得T1的Vce保持在一个特定值，从而消除失真，提高放大器的稳定性。这种“串叠”设计特别适合处理高频信号，具有低噪声和宽频带的特点，非常适合耳机放大器应用。 接下来，经过Cascode放大的激励信号通过T9的集电极传递到T13和T14，这两个互补的晶体管构成了推挽功率放大器，负责驱动耳机发声。T11和T12组成的恒压偏置电路提供给T13和T14稳定的偏置电压，确保晶体管在合适的甲类工作状态下运行。调节电阻R21可以设定输出管的静态工作电流，通常设定在25mA至30mA之间。 退耦电容如C3、C5、C8、C9、C11和C12在电路中起到关键作用，它们可以防止大信号引起的瞬态失真和寄生耦合。电阻R1则作为负反馈电阻，其阻值决定了耳放的增益。较大的阻值意味着较小的反馈量，增益相应增加；反之，增益减少。 在这个例子中，R1的阻值为27K。值得注意的是，R1上没有并联反馈电容，这种设计有助于减小放大器的瞬态失真。文章中提到的OP是集成双运算放大器，每个运放单元可以单独工作，为系统提供必要的电压放大。 在扬声器系统中，功放的内阻需要足够小，以适应4欧姆至8欧姆的喇叭阻抗。对于耳机来说，虽然其振膜质量远小于扬声器振盆，但依然需要耳放具备低内阻以保证音频质量。 自制耳机放大器涉及到电路设计、元器件选择以及参数调整等多个环节。通过理解这些核心概念和技术，你可以根据个人需求定制出性能优异的耳放，提升听音乐的体验。