LM1876桌面成品功放机设计一例

西门欧阳

前言      
           随着年龄的增长，对哪些强悍的低频渐渐失去兴趣，更想做一个中小功率的桌面机，这样就能听听歌，安安静静的做一个美男子，芯片的选择上选用常见的集成芯片，制作简单，在LM4766， LM1876，LM1875中间反复比较了一段时间，最后觉得用LM1876，这里放弃了LM1875的原因是LM1875芯片发热量相对较大，另外没有开关机静噪电路，电路设计相对LM1876这种单片的芯片较复杂，并且，LM1875要加喇叭保护电路，板子的体积不好控制。
      LM1876是美国国家半导体（简称国半）生产的高保真双声道音频放大芯片，集成电路的工作电源电压范围为交流双12V-双21V，连续平均输出功率(8Ω负载）每声道为30 W;总谐波失真加噪声（THD+N)在连续功率为30 WX2时仅为0.112%;信噪比高达102dB
       LM1876集成块内电路除具有两路功能相同的功放电路外，还有各种安全的保护电路，具有过压，失压自动断电保护，过载及短路保护，超温保护（165℃时输出自动关闭155℃时的自动恢复工作），保护功放IC在任何工作状态下不至损坏。LM1876内部还集成了开机静音电路，克服了LM1875开机冲击的缺陷！
    因为还要考虑到4欧姆的喇叭，这里电压准备选用双15V，双15V时，阻抗4欧姆，不失真功率是25W*2，8欧姆是20W*2，这里是个大概的功率，一般我们听歌开到10W*2已经很吵了，所以功率方面是足够了。
材料的准备：   
       1、机箱的选取，某宝上找了很多，大大小小各不相同，最终选了这款，体积很小，材质为铝合金，这样可以利用外壳散热，节约成本，

       2、机箱的背板是空白板，我自己加工了一下，在这里要感谢一下我家的剪刀兄，为了挖孔奉献了很多，我要说剪刀兄，军功章上也有你的一半。

        全服武装的背板，花了我40多大洋啊。

        开关是两路的，并上了防止打火的电容：

       3、机箱全家福

       4、电源变压器选用的是50W的环牛，高度只有36mm，


       5、电路原理图：

       6、电路板部分：
    电路板设计的要求要集成前级，后级，电源和开关机延时静噪，前级设计为3.2倍放大，后级为22倍放大，总增益大概70倍左右，输入端有两只
衰减电阻，默认为1K，可根据音源输出电平适当调整，经过若干个夜晚，反复的布局，调整，测试，修改，再测试，修改：

      板子一共是3块，以为受机箱大小的控制，延时静噪部分单独做了一个板，用插针焊在主板上，还有最小的一个板的用处后面会说到。
    先焊好一些小零件

      接着焊其他零件：

      这里公布下最小PCB的作用，是电位器转换板，作用是09型电位器和16型焊盘的转换使用：

      把板子放入机箱，固定好芯片和电位器的位置：

     最终焊好的板子，运放还没有插，等会装


     让压线工具也漏下脸，在这里我要严重谴责中间两颗牙那货，因为他夹过我灵巧的小手。

     忙了一天终于结束了，成品机图片：


     大小参考sony的md，经典款：


测试调整：
         1、首先通电测试中点电压，一边1.2MV，一边0.8MV，正常。
      2、接上喇叭测试开关机延时静噪部分，通电后大约2秒，喇叭有轻微低噪传来，像春天的脚步近了，又像暖暖的春风吹在脸上的感觉……
       关机，没有啪声，至此开关机静噪部分达到预期延时开机和无冲击关机设计目的。
     3、底噪测试，不接输入线，开机后耳朵贴着喇叭，渐渐调大音量，喇叭只有轻微的沙沙声，并且随着电位器旋转变大，这个板子电位器接在前级和后级之间，调整电位器等于是把前级的本底噪音慢慢放进来给后级放大，属于正常现象，如果出现不随音量变化的滋滋电流声，那就是板子的走线有问题了，音量开最大后，沙沙声非常小，完全可以接受，底噪控制基本满意。
     4、这里说下为什么要做成品机，主要是板子放入金属机箱后，机箱外壳良好接地的情况下（一般接板子的输入公共地），机箱能很好的屏蔽外接的干扰，取得非常小的本底噪音。
     5、电路的稳定失真情况测试，信号发生器输出1KHZ，10KHZ信号测试，波形较好，没有削波等不良情况出现，线路设计合格。
     6、全负荷测试，接上两只8欧姆30W电阻，音量全开，观察电路的稳定情况，3小时后，手摸芯片温热，整流桥一点温度、负载电阻很烫，手模其他零件均没有发热现象，稳定性通过。
进入原件调音部分：   
这次主要是调试3个不同运放的声音：
分别是德州的，大S的，JRC4558，

测试音箱，为2.5寸SONY全频喇叭，和惠威M200K2音箱，本来还有一对4寸的箱子，前几天喝酒喝高了，一激动送人了，在这里祝它一定要幸福哦。





        首先测试的是2.5寸全频音箱，音源为手机和MD，通过播放不同的曲目，觉得2.5的中高频非常丰富，低频很浅，三种运放，大S的声音细腻，德州的声音扎实，JRC的中规中矩。
接着测试M200，首先低频马上出来了，因为加了前级的缘故，低音比纯后级来的更加猛烈些，中频也丰满多了，但是听了会，觉得不舒服，还是不喜欢很多的低频。

大结局篇：
        本次设计的目的是桌面功放，输出功率不是很大，主要适合驱动3-5寸全频和书架音箱，LM1876的实际功率大概只开发到80%不到，通过两组音箱的测试，建议驱动3-的全频或者4寸的两分频十分合适，5寸的低频成分多了些，个人不喜欢很重的低频，因人而异了。以上是本人此次制作的过程和感受，仅代表个人观点，有不足之处希望多提意见。

补充内容 (2015-4-20 17:34):
方波和正弦波测试图，本次测试目的是要看有没有低频或者高频自激，以及失真情况，CH1为输入端，CH2为输出端，方波为1KHZ，正弦波也为1KHZ，测试图放在100楼，呵呵。

丹麦王子

变压器小了点。。。

歌乐乐

没100瓦牛做不出好声音

无章的自由

看来不是我自己使用剪刀哦

板子漂亮。1876声音不错。变压器真的功率小了点

西门欧阳

变压器我也想用大的，但是机箱放不下，考虑到一般听歌10W*2的功率就足够了，大了浪费，

无计

电位器用c型？不好用！

风云98

做的真漂亮，变压器确实不大，不过不开最大声音没问题

西门欧阳

无计 发表于 2015-4-12 21:10
电位器用c型？不好用！

电位器手里只有这个好点，带步进的，以后会考虑换A型的，

fengxi

楼主有这本事也设计一套前级分频功放吧，LM1876+LM4766。

qinfeng

欧阳兄又出新机器了 祝贺一下

diangong808

整版没有一个耦合电容  稳定性如何

fengxi

diangong808 发表于 2015-4-13 12:18
整版没有一个耦合电容  稳定性如何

反馈端还是使用了电容，不会有直流输出的

大顺电器

歌乐乐 发表于 2015-4-12 20:34
没100瓦牛做不出好声音

我的奥特蓝星才9伏8瓦,变压器才10瓦,声音一样杠杠的,技术问题不要怪瓦数不够,低音控除外

jianpingwu

漂亮！中规中矩PCB与机箱配合的堪称完美。

西门欧阳

谢谢，只是用心做而已，

xlfdlee

滁州人顶你,欧阳兄这次也用上了双面板?

yk620

做的不错，这个高度的牛也不好找啊

inkool

迷你，音质好，小功率，桌面使用很好，无奈甲机不能做的很小，个人还是喜欢甲机