USB供電高精度高保真音頻前置放大器

為了前置放大和均衡錄放機(jī)的摸擬輸出，需要音頻前置放大器。早先的Hi-Fi放大器包括1個(gè)音頻輸入。但是，現(xiàn)在音頻前置放大器稀少。CD播放機(jī)具有線性輸出，不需要線性化。
如果希望播放錄音或用計(jì)算機(jī)音頻卡實(shí)現(xiàn)LP，就會(huì)發(fā)現(xiàn)音頻前置放大器是有用的。所用電源由計(jì)算機(jī)USB口提供的+5V提供。不需要外部電源，雙電源或交流電源連接。
本文給出的電路示出3.3V供電的聲頻前置放大器。與其他運(yùn)放方案相比，此電路的主要優(yōu)點(diǎn)是低功率、低電壓設(shè)計(jì)和單電源工作。
MAX4478低噪聲四軌到軌運(yùn)放是設(shè)計(jì)的核心。小的MAX8877線性穩(wěn)壓器穩(wěn)壓來自USB電源+5V到+3.3V

（圖1）前置放大器電源從計(jì)算機(jī)USB接口的+5V獲得。此電路轉(zhuǎn)換有干擾的5V輸出到驅(qū)動(dòng)前置放大器所需的穩(wěn)壓+3.3V

另外，MAX4478運(yùn)放提供非常高的電源抑制比（120dB）。此電路（圖2）用于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)磁式聲頻拾聲器。

圖2 音頻前置放大器的1個(gè)通道

電路中所用100μF、22μF、10μF是鉭或標(biāo)準(zhǔn)電解電容器。82nF和22nF電容器是2.5%容差的電容器。電阻器是1%金屬膜電阻器。
表1給出前置放大器的頻率響應(yīng)，低于20 Hz頻率沒有濾聲濾波器，所以要小心50_60Hz噪聲。此應(yīng)用對于低頻需要商倍放大，對于20Hz大約為60dB(1000)。
表1  前置放大器的頻率響應(yīng)
頻率（Hz）
測試值（dB）
基準(zhǔn)值(dB)
誤差
11.8
61.4

20
59.17
59.3
0.13
40
57.44
57.8
0.36
100
53.68
53.1
-0.58
200
48.52
48.2
-0.32
500
43.12
43.2
0.08
1000
40.83
40
-0.83
2000
38.41
37.4
-1.01
5000
33.28
31.8
-1.48
10000
27.82
26.3
-1.52
15000
23.85
22.8
-1.05
20000
21.53
20.4
-1.13

從表1可見，精度大約為1dB。若高頻濾波采用更精密的電容器，可以增加精度。在1KHz其增益為40dB（100）左右，所以額定的5mV拾聲頭輸出給出500mV輸出。增大第2級100KΩ電阻器的數(shù)值，可以使輸出增加。
圖1 前置放大器電源從計(jì)算機(jī)USB接口的+5V獲得。此電路轉(zhuǎn)換有干擾的5V輸出到驅(qū)動(dòng)前置放大器所需的穩(wěn)壓+3.3V
圖2 音頻前置放大器的1個(gè)通道