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芯片输出脚串接个电解电容有什么作用

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发布时间: 2013-3-18 11:45

正文摘要:

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超級狗 发表于 2013-3-19 09:12
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 09:33 编辑
7 A! u9 D( z/ O& K4 A0 l3 p8 u: d1 d; F/ l3 X4 N8 V
功用如二樓及三樓所說,一般是音頻放大線路會串接這麼大的電容(NJM4580M 是一個運算放大器)。
" V' ^% N. j8 ]' G6 M) ^7 d* b7 R" U7 H0 j$ W
原因是一般喇叭的阻抗是 4Ω ~ 32Ω(以 8Ω 最常見),如果你要讓很低頻的聲音能夠呈現出來,電容就要很大。
, {) o  }# v. J
5 B$ i5 h' m# P2 G- G0 i5 G以 100μF 為例,阻抗在 200Hz 時為(一般截止頻率在 200Hz 的喇叭,算是不錯的規格了)︰# J, q' q( D7 U( V3 B/ k9 V1 q9 w

" F% [+ ?& R" K) j0 n1 / (2 x Pi x f x C) = 1 / (2 x 3.14159 x 200 x 100 x 10 ^ -6) = 7.9577Ω(約等於 8Ω)
' _4 V9 S: \; G( S5 J% f( d( K
阻抗匹配的狀況下,聲音能夠完全展現出來。
; o8 g' w; E( s; s# g  v5 m
* }0 n) c- p- ^$ g$ r! r交流耦合(AC Coupling)電容的另一個作用是阻絕直流(DC Blocking),因為喇叭線圈算是一個電感,電阻值又很小,有一點直流電壓就會造成很大的電流,會讓喇叭發燙、甚至於燒斷線圈。9 [6 c  k3 W8 s, K6 m2 z1 E7 D
! p7 V' @+ y# {. O" l1 d
{:soso_e176:}

NJM4580.pdf

165.86 KB, 下载次数: 81, 下载积分: 威望 -5

点评

支持!: 5.0
支持!: 5
受教了!分析得很完美,又弄懂了一个问题,小小感叹一句:阻抗匹配无处不在!  发表于 2013-3-19 09:19

评分

参与人数 1贡献 +5 收起 理由
xiaoyunvsmm + 5

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戏出东方 发表于 2014-6-29 11:12
多看看  还是有收获的  酱油一个
bingshuihuo 发表于 2014-6-29 01:44
- x: S% f, J. c( ], W
交流耦合这这么大的电解电容吗?
caiyongsheng 发表于 2013-4-12 13:46
lxizj回答的很经典:* b. R& u$ _( [
再分享一个wolfson原厂的介绍" _% m; J  B" V
lxizj 发表于 2013-4-12 12:58
超級狗 发表于 2013-4-12 12:53 , [) K( |8 z4 c
大俠跟我之前的觀念一樣!
: S% }0 K, @  G, ~& K0 S3 x* c" p) Y
8 d; }3 a* l7 `0 E7 `後來才發現要濾掉 TDD Noise,一般做法上是要幹掉 850MH ...

  ]6 b+ `  G5 Q是这样吗?理论上来说从source上控制会比较好,成本也最低。
- @% O( O% P2 B5 M但实际上真的处理起来,控制source却是最困难的……{:soso_e141:}
5 ~" g; I! Y8 Q平时更喜欢用些取巧的方法……剑走偏锋{:soso_e127:}
超級狗 发表于 2013-4-12 12:53
lxizj 发表于 2013-4-12 12:34 $ l- @+ G$ M. @
手机上为了避免217Hz的RF噪声(TDMA noise),一般会把高通的截止频率算到200Hz以后吧?

9 V* K. {% {& h. p6 c) I' Y( S{:soso_e120:}
6 p9 ]) E% t3 r- \. D3 D9 y5 D  I- w$ H
大俠跟我之前的觀念一樣!2 ^' L! {! Y( l2 L. x

& n- E: B2 B( f( x! U5 S2 _  K7 w後來才發現要濾掉 TDD Noise,一般做法上是要幹掉 850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz 這些 RF 的頻率才對。' k8 {7 i7 b8 ]* w. g

7 t: @2 a0 w' I& x! \{:soso__3110130392203091378_3:}
lxizj 发表于 2013-4-12 12:34
超級狗 发表于 2013-4-11 22:57
' B) r8 C+ G# b4 A假设想做到 20Hz 的低频输出能够在耳机上完美演绎
# @3 d, N: }8 n---------------------------------------------------- ...
9 H; C! _8 g. U5 e9 V2 N
手机上为了避免217Hz的RF噪声(TDMA noise),一般会把高通的截止频率算到200Hz以后吧?
edasz 发表于 2013-4-12 11:08
交流耦合这这么大的电解电容吗?
超級狗 发表于 2013-4-11 22:57
假设想做到 20Hz 的低频输出能够在耳机上完美演绎6 g. Q& C' x% q0 L# `8 ?
------------------------------------------------------------------8 ?6 x* i  D) g' _

5 u" k, l& Y/ o2 @% m$ ?0 r/ k) L0 ^7 g4 h( H; Y2 G/ x
不過這位俠士講得倒沒錯,一般 Audio Amplifier 芯片資料都是教你算到 20Hz,只是一些行動裝置礙於體積或高度會去偷它。
( }' \, c/ |7 k+ U! f0 r
% r+ L! b2 r, z" }1 X" `1 T. X3 z{:soso__3110130392203091378_3:}
lxizj 发表于 2013-4-11 21:33
本帖最后由 lxizj 于 2013-4-11 21:36 编辑
$ x( k, S! N5 T+ f, W6 }2 {. A6 {3 D9 U1 ?. v4 t' w* q
电容本身的作用是用来隔直的。因为将直流偏置加到耳机上,耳机动圈会从中间位置移至最边界。这意味着耳机输出的声压将出现失真。同时,消耗在耳机线圈的直流信号造成了能量损失和不必要的热。在极端情况下,这些热可能会永久性损坏耳机。
8 O5 v5 G& Y) S+ `9 z& l; ^至于电容容值的选择,超级狗说的不完全对。不应该用阻抗匹配解释,而是应该从低频频响的角度来考虑。因为隔直电容和耳机负载组成了高通滤波器。传统耳机的等效阻抗为32ohm,假设相做到20Hz的低频输出能够在耳机上完美演绎,那么:4 n+ L! {4 x  c2 b
1/2πRC≤20Hz,代入参数可以得到C≥1/40πR=250uF
  A! l5 _! ^: E7 Z而如果用8ohm的喇叭,那么将需要至少1000uF的电容。下图是16ohm负载的低频频响曲线,可以看出,隔直电容越大,低频的频率响应曲线越好。
# c. F1 |/ @" W, }# C! p+ N: S
- j% e! x$ x5 U2 w- F, e但是(最重要的但是),,电容容量越大就越贵,而且体积越大。所以实际产品中是不会用到这么大的电容的。一般的家用电子,如机顶盒、DVD等,差不多是用220uF的电解电容。消费类电子就更差了,只会用100uF以下的钽电容,来节约体积与成本,但同时牺牲了低频性能。* \7 q2 T" U& [$ M  r
所以,有没觉得你的MP3或者平板,低频再怎么好,也好不到哪去呢?{:soso_e120:}
风冰子 发表于 2013-3-19 17:13
超級狗 发表于 2013-3-19 13:08
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 13:44 编辑
: W7 f# b& ^, W$ D: z( ^8 j1 ^3 k* j) d  v
这是音频调音台电路的一部分/ G+ }  P7 ]4 ?" J# P

( c; M9 k, o8 nhttps://www.eda365.com/thread-84505-1-1.html. z4 f: G/ ]* z, h

3 g* F& E8 }: [* `0 P小弟押耳機驅動線路(Earphone Driver),各位看倌請下好離手!5 |8 m  X" N4 P% ^6 z. Z

6 L% ?  x# \' z0 O- ?$ t7 s
超級狗 发表于 2013-3-19 12:48
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 13:00 编辑 2 j; c% [% Z9 i, q  a" P2 H
3 ]5 ^  N/ Q7 E
補充說明︰5 F, w% h8 o3 X# r1 u' g
如果只是為了隔絕直流(DC Blocking),用個 0.1μF 的電容就可以了,不必要用到 47μF。會串接這麼大的電容,一般來說負載是一個很小的阻抗,而且是希望很低頻的訊號也能通過。如果它只是音頻訊號的前置放大器,電容可以不用放那麼大,因為下一級的放大器輸入阻抗一般來講也很大。, w( K4 H  r4 Y3 r/ L6 q# Z
& X) z+ [* P" R0 c* v+ [
不過,若各位認為有疑問,我倒也看到幾個疑點︰. c+ i$ I5 q3 D0 S1 e. I

7 x  r1 P! g8 _' @% KNJM4580M 輸出電流只有 +/-50mA,若拿來推喇叭是有點太拼了,理論上應該是要用音頻放大器(Audio Amplifier),如 LM386 或 MC34119 之類的。# W5 w+ F  I! H- N- i* Y) J# Z, X
7 D% `9 ?( I) `" g& `" E5 z/ F
若是拿來推功率較小的耳機(Earphone)或是手機的受話器(Receiver),電流看起來是沒問題,但用 +/-12V 的電壓看起來又太大了。
1 n% ^! J, H' a: O8 U# Y( \
$ t# A; N' f7 D. n! z網路上大家都是隨便剪一張圖就出來問,前、後接什麼東西也都不知道。我也是根據以往的經驗推測可能是音頻放大線路,是不是正確只有請樓主出來公佈解答,或是經驗更豐富的前輩出來指點迷津。) z0 k/ J. ^& J5 m3 Y
8 M7 D+ I6 B6 v: m8 S
{:soso_e183:}
schx 发表于 2013-3-19 10:35
音频信号20-20KHz的正弦信号,需要阻抗匹配吗?我觉得更多的是2楼提到的隔绝直流,防止喇叭线圈出现磁饱和。
超級狗 发表于 2013-3-19 10:02
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 10:10 编辑 7 o, r- _: M! _& n
xiaoyunvsmm 发表于 2013-3-19 09:42 7 p' _- L, e% Q" ^
分析得很好,但是我想问问,100uF在200hz的时候可以匹配到8ohm,那在400hz,1khz,10Khz的时候呢?这个时 ...
- D  y. {$ R7 \0 W
0 P  ?+ D$ L: ~+ \
呵~你抓住了我的語病!(剛發完就想到一定有人會來踢館)
) y& Y: q2 d4 L9 w0 `# M# p. ]0 @2 A+ w) |
{:soso_e110:}  
: V- D+ D, I. s2 \1 V
2 X& G$ w$ s' }2 p, S6 K應該是這樣說啦!電容和喇叭串在一起的時候,如果電容的阻抗遠大於喇叭的阻抗,大部份的電壓就會落在電容上面,音頻訊號對喇叭反而起不了什麼作用。這種問題會發生在低頻的狀況下,因為電容的阻抗是 1 / (2 x Pi x f x C),頻率越低容抗越大。; k  D1 E0 _5 z! ^1 ]
7 x9 J, S! ]0 `: l
有人也把這種現象視為阻抗不匹配,和我們傳統認知的阻抗匹配定義不太一樣,但發生的問題是一樣的...輸出功率無法落在真正的負載上。
6 k, O+ ^+ z) {3 O
  ^/ s+ q0 l# [% B/ A. {如果對這樣的定義有爭議,那就不要用「阻抗匹配」的字眼,但是該用什麼字眼呢?小弟一時也想不起,請各位前輩幫忙想個詞好了!/ V& L9 L- {/ [! x

% h  h/ ?# @8 A4 C. L3 [3 f{:soso_e140:}
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