基于555定時(shí)器的D類(lèi)耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器可作為理想的實(shí)用放大器

　　廣受歡迎的555定時(shí)器可用作樂(lè)器或其他應(yīng)用的PWM/D類(lèi)放大器。其可在4.5V~16V的電源電壓范圍內(nèi)工作，并可輸出200mA的驅(qū)動(dòng)電流。音頻信號(hào)被傳送至555定時(shí)器的CV( 控制電壓)引腳。

　　本設(shè)計(jì)實(shí)例為耳機(jī)和音頻線(xiàn)路提供兩個(gè)簡(jiǎn)單、便宜的驅(qū)動(dòng)器，分別如圖1、圖2所示。這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器針對(duì)電吉他和小提琴設(shè)計(jì)，但也可適用于更多其他應(yīng)用。對(duì)于這樣的簡(jiǎn)單應(yīng)用而言，噪聲和總諧波失真(THD)并不是重點(diǎn)考慮因素，因此并未對(duì)這兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行測(cè)量。

　　圖1:含運(yùn)算放大器和NE555定時(shí)器的耳機(jī)和音頻線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)器。也可以使用CMOS版本(如LMC555)，但輸出電流較低。其優(yōu)點(diǎn)為工作頻率較高。

　　下述為一些設(shè)計(jì)考慮因素：

　　● CV引腳的輸入電阻約為3kΩ，在大多數(shù)音頻應(yīng)用中，需要某種音頻前置放大器/緩沖器。

　　● CV需要極大幅度的輸入音頻信號(hào)。所需的幅度取決于555定時(shí)器的電源和所需的輸出音頻功率。

　　● 555定時(shí)器作為振蕩器使用，通過(guò)施加至CV的較低頻音頻信號(hào)對(duì)其進(jìn)行調(diào)制。振蕩頻率應(yīng)最好至少為最大所需音頻頻率的10倍。對(duì)音頻應(yīng)用而言，頻率應(yīng)介于60kHz至200kHz之間。這樣就簡(jiǎn)化了555定時(shí)器所產(chǎn)生的高頻噪聲的濾除，并維持了高切換效率。

　　● 需留意射頻發(fā)射。至少應(yīng)在555定時(shí)器的輸出端和揚(yáng)聲器或耳機(jī)間設(shè)置一個(gè)一階低通濾波器。若電纜較長(zhǎng)，則應(yīng)考慮電纜寄生電容(最好為雙絞線(xiàn))。

　　通過(guò)Av1=1+R6/R12這一公式，第一級(jí)增益由R6和R12設(shè)定為約11。

　　CV上無(wú)輸入模擬信號(hào)時(shí)的定時(shí)器的頻率取決于R7、R8及C5的值，其標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式如下：

　　f=1.44/((R7+2R8)×C5)(Hz)

　　NE555的輸出信號(hào)傳輸至連接器OUT1、OUT2和OUT3.R9、C7和負(fù)載可作為低通濾波器，用于濾除定時(shí)器產(chǎn)生的高頻分量。若未經(jīng)濾波，這些分量會(huì)產(chǎn)生輻射，導(dǎo)致放大器周?chē)拿舾须娮釉O(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題。應(yīng)盡量降低濾波器的截止頻率，并選用具有較高電阻的耳機(jī)。