硅麥音頻放大電路

作者：時間：2023-07-03 來源：TsinghuaJoking

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昨天討論并測試了對于英飛凌的模擬接口硅麥的放大電路，?并利用LTspice進行了仿真測試，?可以看到它能夠比較好的滿足對硅麥音頻放大的需要。? 但昨天博文中的電路有兩點缺陷，??一個就是當(dāng)放大信號比較大的時候，單管放大電路會出現(xiàn)比較大的失真。?第二個就是昨天給出的電路圖中存在一個小的BUG，?當(dāng)時這個R1忘記在電路圖中給繪制出來，?但在后面的仿真電路中是標(biāo)明的。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/202307/448202.htm

01 硅麥音頻放大

一、簡介

為了改進上述問題，?本文給出基于軌到軌低壓運算放大器的音頻放大電路設(shè)計方案。

二、電路設(shè)計

這里給出了電路設(shè)計原理圖，?在分析之前，?先討論一下電路設(shè)計需求。?要求電路增益能夠大于50，?為了能夠充分利用3.3V的電壓范圍，零電平需要在1.625V左右，?電路的頻率范圍大于250至5000Hz。?下面來分析一下這個電路的電路原理。

▲ 圖1.2.1 電路設(shè)計指標(biāo)要求

為了適應(yīng)電路低壓3.3V工作電源的需要，?選擇軌到軌低壓運算放大器，?工作電源為單電源3.3V。?電路的靜態(tài)工作點，?是由R1,R3決定的，?根據(jù)硅麥的靜態(tài)電壓工作點為1.3V，?可以計算出運放的靜態(tài)工作電壓，?這個電壓數(shù)值?由這個公式計算所得，為1.63V。又可以通過這個公式反過來選擇合適的R1,R3進行設(shè)計。??下面再分析一下電路的放大倍數(shù)。

電路的交流放大倍數(shù)，?主要是由R1,R2,R3決定。?這是一個同相放大器，??根據(jù)電路網(wǎng)絡(luò)原理，這里給出了放大倍數(shù)計算公式，?根據(jù)電路中的器件參數(shù)，改電路的交流信號放大倍數(shù)大約為49.2倍，?基本滿足前面設(shè)計要求。?這里討論的是交流信號放大倍數(shù)，?其中的隔直電容C1被當(dāng)做交流短路看待。?器件C1，R2的數(shù)值決定了放大電路低頻截止頻率。

關(guān)于電路的頻率響應(yīng)特性，?可以根據(jù)電路器件參數(shù)進行分析，?器件C1，R2是關(guān)鍵。??現(xiàn)有R3,R2,C1的串并聯(lián)獲得負反饋分壓網(wǎng)絡(luò)電抗XRC數(shù)值，?然后根據(jù)同相放大器增益公式獲得電路的放大倍數(shù)，?整理一下它與反饋網(wǎng)絡(luò)R1,R2,R3,C1都有關(guān)系。