基于555定时器设计耳机和音频线路驱动器
2022-08-15

  广受欢迎的555定时器可用作乐器或其他应用的PWM/D类放大器。其可在4.5V~16V的电源电压范围内工作,并可输出200mA的驱动电流。音频信号被传送至555定时器的CV( 控制电压)引脚。

  本设计实例为耳机和音频线路提供两个简单、便宜的驱动器,分别如图1、图2所示。这两个驱动器针对电吉他和小提琴设计,但也可适用于更多其他应用。对于这样的简单应用而言,噪声和总谐波失真(THD)并不是重点考虑因素,因此并未对这两个数值进行测量。

简单低成本的耳机/线路驱动器设计

  图1:含运算放大器和NE555定时器的耳机和音频线路驱动器。也可以使用CMOS版本(如LMC555),但输出电流较低。其优点为工作频率较高。

  下述为一些设计考虑因素:

  ● CV引脚的输入电阻约为3kΩ,在大多数音频应用中,需要某种音频前置放大器/缓冲器。

  ● CV需要极大幅度的输入音频信号。所需的幅度取决于555定时器的电源和所需的输出音频功率。

  ● 555定时器作为振荡器使用,通过施加至CV的较低频音频信号对其进行调制。振荡频率应最好至少为最大所需音频频率的10倍。对音频应用而言,频率应介于60kHz至200kHz之间。这样就简化了555定时器所产生的高频噪声的滤除,并维持了高切换效率。

  ● 需留意射频发射。至少应在555定时器的输出端和扬声器或耳机间设置一个一阶低通滤波器。若电缆较长,则应考虑电缆寄生电容(最好为双绞线)。

  通过Av1=1+R6/R12这一公式,第一级增益由R6和R12设定为约11。

  CV上无输入模拟信号时的定时器的频率取决于R7、R8及C5的值,其标准计算公式如下:

  f=1.44/((R7+2R8)×C5)(Hz)

  NE555的输出信号传输至OUT1、OUT2和OUT3。R9、C7和负载可作为低通滤波器,用于滤除定时器产生的高频分量。若未经滤波,这些分量会产生辐射,导致放大器周围的敏感电子设备出现问题。应尽量降低滤波器的截止频率,并选用具有较高电阻的耳机。

 结型场效应晶体管(JFET)版本

  电路也可使用场效应晶体管或双极型晶体管来获取高输入阻抗,放大NE555之前的音频信号。

  电路的输入级构建于JFET T1周围。电阻器R4*和R5*应具有最小适用值。它们应产生一定增益,且具有低输出阻抗以驱动555定时器。在无输入信号的情况下,A点和B点之间的直流电压约为VEE/3。该电路比图1所示的电路要简单,但可能需要根据所选用的晶体管T1和第一级所需的电压增益,对R4*和R5*进行调整。此处的问题是,给定类型的JFET参数的差别可能超过4:1。当开关S1闭合时,T1的增益设置为最大值。

简单低成本的耳机/线路驱动器设计

  图2:含JFET输入和NE555的耳机/线路驱动器。

  双极型晶体管T2可提高JFET的驱动能力。此外,其还支持使用较高的R4*数值,从而增加T1的电压增益。

简单低成本的耳机/线路驱动器设计

  图3所示电路采用两个工作在不同频率下的555定时器,以获取不同的音效。

  结论

  这类电路可在555定时器的整个电压范围(4.5V~16V)内运行,但更高的+VEE(如12V~16V)为首选。这将产生更多输出功率,大多数运算放大器和JFET在该电压范围内运行效果更佳。

  这类电路可驱动高阻抗扬声器和耳机—超过24Ω的为首选。不管在何种情况下,较好的做法是使555定时器的峰值输出电流保持在150mA以下。这样将把芯片的功耗保持在可接受的程度内。若输出电流远高于100mA,555定时器输出晶体管的压降会快速增加。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 报名中:IIC Shenzhen - 2022国际集成电路展览会暨研讨会


  • 相关技术文库
  • 手机
  • 消费电子
  • 快充
  • USB
  • DeviceMapper架构及在android上的应用

    在手机上敲一下mount命令,看到很多挂载成dm设备,它们到底是什么?背后的原理又是怎样的?以OPPO Reno3为例: 首先请看下:Linux Storage Stack Diagram存储堆栈图,其中用红色框标记的部分就是今天要说说明DeviceMapper。 Device Mapper是Linux2.6 内核中支

    09-29
  • LED显示屏的常见问题解答

      1.显示屏的尺寸设计在设计屏体大小时,有三个重要的因素:  (1)显示内容的需要;  (2)场地空间条件;  (3)显示屏单元模板尺寸(室内屏)或象素大小(

    09-27
  • USB PD和C型USB口的充电器设计方案

    如今,我们在市场上看到越来越多带有USBType-C™和USB功率输出(PD)端口的电子产品。这些产品的覆盖范围从手机、笔记本电脑和移动电源到无人机、电动工具以

    09-27
  • USB接口常识知识总结,你都掌握没有?

    最近项目中有设计到USB接口,把一些常用的USB名词、常识以及关系总结一下。USB1.0版本,USB LS(Low Speed低速),速度1.5Mbps。USB1.1版本,USB HS(High Sp

    09-27
  • 基于单片机的电动车电池保护电路系统

    随着电动自行车的逐渐普及,电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。 锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。 当过充、过

    09-23
  • 安卓手机充电器鼓包的原因

        现在市面上手机品种千万种,导致充电器的种类也层出不穷,那么我们买的充电器是否可以通用呢?         早在2007年的时候,欧盟就已经把手机充电接口的定为Micro-USB。从那时起,越来越多的手机生产商也都遵循这个标准,统一把手机的充电和传输数据的接口

    09-23
  • 电子秤称重传感器的故障

      目前在国内的电子秤传感器常见问题维护是根据大多采用电阻应变式称重传感器原理,其应用也越来越普遍电子秤具有称量快速、显示直观、不易磨损等优点,已逐渐取代机械秤

    09-22
  • 一个理想的单芯片手机的基本结构

      对手机制造商来说,在一个单芯片手机芯片上将所有的主要子系统集成在一个单片电路裸片上好处极大。图1展示了一个理想的单芯片手机的结构图。它将射频收发器(XCVR

    09-22
  • 常见的手机和电脑操作系统

      操作系统,其英文为Operating  System,简称OS,是管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是控制其他程序运行,

    09-22
  • 比手机频率高出1000倍的宇宙辐射能量,是怎样的存在?

    作者:史生才(中国科学院紫金山天文台) 你听说过太赫兹吗?你能想象到比手机信号的频率高出1000倍是什么概念吗?这么高的频率波段究竟有什么用呢? 2016年12月13日凌晨,国际权威科学期刊《自然》新创办的子刊《自然-天文学》(Nature Astronomy)正式上线,其创刊的首篇,发表了中国科学院紫金山天文台科学家等在南极的最新观测研究成果,揭示了南极冰穹A(Dome A)具有在地球上开展常规...

    09-22
  • OLED在手机主显示应用都有什么优势

    在发现电子发光机理的十年后,有机发光二极管(OLED)技术最终商用在手机,MP3和数码相机中。按DisplaySearch的数据报告,从2001年第一颗单芯片OLED驱动器起,2003年有超过一千七百

    09-22
  • 为什么手机屏幕沾水后会失灵

      一问易答:手机屏幕沾水后为何会失灵  现在的手机为什么淋水后屏幕就失灵了呢?很多防水手机放到水中也没法进行操作这是什么原因呢?  在回答之前,小编有必要向大

    09-21
下载排行榜
更多
广告