高保真音頻功放器設(shè)計(jì)

2．2 差動(dòng)放大電路
差動(dòng)放大電路能有效放大直流信號(hào)，而且能有效的減小由于電源波動(dòng)和晶體管隨溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移問題。差動(dòng)放大電路原理圖如圖3所示。

設(shè)計(jì)的差動(dòng)放大電路由兩個(gè)完全對(duì)稱的共發(fā)射極單管放大電路組成。該電路的輸入端是兩個(gè)信號(hào)的輸入，這兩個(gè)信號(hào)的差值，為電路有效輸入信號(hào)，電路的輸出是對(duì)這兩個(gè)輸入信號(hào)之差的放大。設(shè)想這樣一種情景，如果存在干擾信號(hào)，會(huì)對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)產(chǎn)生相同的干擾，通過二者之差，干擾信號(hào)的有效輸入為零，這就達(dá)到了抗共模干擾的目的。
若差放的兩個(gè)輸入如圖，則它的輸出Vo為：

式中：Ad是差模增益；Ac共模增益。
若是為了提高信噪比，應(yīng)提高差動(dòng)放大倍數(shù)，降低共模放大倍數(shù)。共模放大倍數(shù)Ac可用下式求出：
Ac=2R1／(2Re)
通常以差模增益和共模增益的比值即共模抑制比來衡量差分放大器抑制共模信號(hào)的能力：
CMRR=Ad／Ac
由上式可知，當(dāng)共模增益Ae→0時(shí)，CMMR→∞。Re越大，Ac就越低，共模抑制比也就越大。因此對(duì)于完全對(duì)稱的差動(dòng)放大器來說，其Ac=0，故輸出電壓可以表示為：

而如果共模放大倍數(shù)，即Va，Vb輸入相同信號(hào)時(shí)的放大倍數(shù)為0，則輸入噪聲對(duì)輸出沒有影響。要減小共模放大倍數(shù)，只需加大Re就行。
由此可知，只要采用完全對(duì)稱的差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)，即很好地實(shí)現(xiàn)了抑制零點(diǎn)漂移的功能，因此電路設(shè)計(jì)時(shí)采用了此種結(jié)構(gòu)的差放電路。
2．3 有源二階濾波器LPF
有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。它是在運(yùn)算放大器電路的基礎(chǔ)上增加一些R，C等無源元件而構(gòu)成的。濾波器電路主要用來濾除信號(hào)中無用的頻率成分，提取出有用的頻率成分。例如，輸入的音頻信號(hào)里通常包含一些較高頻率成分信號(hào)的干擾，為了保證進(jìn)入下一級(jí)放大電路的音頻信號(hào)質(zhì)量，需要設(shè)計(jì)低通濾波器來抑制高頻成分干擾。低通濾波過程仿真示意圖如圖4所示。