自制全分立元件 OP 式耳机放大器

看了半个月的模拟电路，今天做了一个模拟电路的玩具：一个耳机放大器~

其实这个电路是驱动低阻的无源音箱用的，但是手上没有。

电路板早就打样了，只不过今天中午才收到，下午焊上测试了一番，效果相当不错~

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左声道原理图（右声道相同）：

大牛们请无视，因为目前就学习到这里，所以只能弄出这样的电路（基本是抄书）。

5V 就可以工作，高了更好，只要不超过电容的耐压值，3.8V 以下就要被削波了。

15V 下驱动 8 欧负载理论上可以输出 0.5w 以上。

成品是这样的：

使用兆信的稳压电源输出 5V ~ 15V、电池（4x1.5v）、USB 电源（再经过自制的稳压器），都可以很稳定的工作。

手上只有 ER4p 和 HD570 这两个耳机可以测试，都不难推：（，所以只能测试下音质效果。测试下来效果令人满意~ 原来曾经用过一个铁三角的廉价耳放，听上去效果没什么差别。

总结：

无信号下噪声很低，是因为只有一级放大的缘故。不过插上耳机，还是会听到一些“沙沙”的噪声，主要来自信号线和音源的噪声，因为前级的电压放大把噪声也放大了，铁三角的那个耳放也有同样的现象。这个看来只有改善传输线和音源的品质才行。

原理图中的 C11 就是高音增强电容，想增强高音，就增大这个电容，不过太大了就没意义了（因为全增强了）。如果你的耳机高频很突出，那么可以不要这个电容，不过大部分情况下还是需要的。我开始听的时候，觉得高音太刺耳了，所以就认为 470uF 太高了，后来换成 10uF 的感觉不错，但是最后才发现是因为播放器的 EQ 把高音区打得太高了，把 EQ 调成水平，然后再换回 470uF，就正常了。拿掉这个 470uF，感觉很浑浊。

相比在播放器上用 EQ 拉高高音，使用电容调整的效果就要自然多了，这次自制耳放最大的体会就是这个。但是缺点也是有的，因为噪声也在这个频率区域，所以用电容调整，噪声也会变大，用 EQ 就不会有这种状况了。

C8 和 C6 是输入和输出的隔直电容，输入是 10uF，输出是 1000uF。实验的时候犯过一个错误，就是把 C6 也换成 10uF 的，结果发现低音全没了。后来才知道，为什么这两个电容不一样，是输入和输出阻抗不同造成的。

输入阻抗是 R7 和 R9 并联的值，大概 10K 左右，配合 10uF 的 C8，截止频率在 1.6Hz 左右，公式：

对低音信号（最小 20Hz）完全没问题。

输出阻抗其实是耳机的阻抗，比如 ER4p 是 27 欧，配合 10uF 的 C6，截止频率就在 590Hz 左右，自然低音都没了。换成 1000uF 的，到 5.9Hz 就没问题了~

这次用的元件都是非常廉价的，第一级的三极管是最便宜的 2N5551，后面的推挽输出也没有配对，随便抓了个 TIP31C 和 42C 来用，电容也都是论斤卖的那种，所以下一步就是更换好一点的原件，看看音质上是不是有提升，也可以一定程度上了解那些音响的“磨机”有没有意义。

加强版（分离式OP）

接下来就是设计更有技术含量的电路，看看可否改善音质。一般的功放，似乎前级的电压放大都是 OP 来实现的，既省空间又稳定。但是我也用 OP 就不好玩了，那么就尝试用分离元件搭个 OP 吧，正好书上也有这部分的内容，看看效果咋样。

前级完全 OP 化了，在洞洞板上和雕刻板上尝试了好几天才把这个电路正确运行起来，虽然里面还有一些疑惑，不过经过这么一折腾，比看书的认识深多了。

全部用了分立元件，连稳压器部分也只用了三极管和稳压管，只要外接一个 24V 的电源，通过稳压器稳压后到 20V 左右，就可以使用了~

一般来说功放都是设计成正负双电源的，网上搜到的设计图也都是如此，但是为了省事，就用了单电源，用中点当做零点，所以 20V 单电源相当于 +10V -10V 的双电源，我也不知道图中的偏置方法是否正确，总之运行得还不错~

成品图片，最终的外观相当华丽：

本来想用廉价电容来焊，但是发现手上的廉价电容都是 16V 耐压的，无奈只好拿出很久之前买的发烧电容（50V 耐压），最后就成了看上去很奢华的耳放了。

费了相当大的功夫焊接完毕，非常走运没有什么问题。听感比上次的廉价耳放好多了，声音非常平衡，导致感觉有点冷。

不过还是有点小遗憾，电源部分忘了一个误差电容；右边中间的两个三极管离得太近了，装上散热片就快靠在一起了，而且正好是一个 +20V 一个地，安装的时候不小心用剪刀短路了一下这两个散热片，结果打了一个很大的火花，剪刀的一个尖还粘在了一个散热片上，太汗了。。。

此外为了调节音量，输入那边搞了一个双联的电位器（左边中间那个旋钮），但是这个电位器精度太低了，满值 10K，转到中间左右，两个值一个 5K，一个 5K4，误差快 10% 了，老有心理作用觉得两个声道不平衡，所以最后干脆拆了下来。

静态总电流 100mA 左右，功放管很烫，不过加了个小的散热片之后就比较温了，这个应该算作什么类的放大器呢？A 类？B 类？AB 类？目前对这个分类概念也不是很清楚。

为了测试耳放，还给 ER4 配了一条高阻线，说是高阻其实也只有 80 欧而已。原来一直觉得换线会改变声音是胡扯，但是这次换上高阻线之后的确声音有变化，声场变大了，层次更清晰了。原因不是很清楚，大概是阻抗可以抵消掉耳机的部分容性或感性负载的比例的吧，这样就可以让输出更加线性；另外高阻抗强制输入端必须提高音量，这样底噪占得比例也会变小。某宝搜索关键词“高阻线 耳机”即可发现不少相关商品。

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有机会把前级改成集成的 OP 芯片看看有没有区别，自我感觉应该差别不是很大。虽说差分对三极管如果没有精确配对会带来误差，但是 Vbe 的差别虽然被放大，因为在单电源的情况下输出有电容耦合，所以直流的部分并不会被输出。hFE/Ic 之类的差别，可以被发射级电阻抵消大半，所以即便不如 OP 也不应该很明显的听出来才对。 至少用分立元件总体噪声会少，频率特性应该也会变好，此外也可以自由在各个部分选择特殊的三极管或者灵活的设计。我估计着，如果在差分部分用上孪生对管，再在各个部分用上用上高品质的三极管，最终的效果应该会超过 OP 才对，也许 HIFI 级别的功放里面都有大部分的分立元件，也是因为如此吧。

以后就用这个耳放听歌了~