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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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发表于 2013-3-18 11:45 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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发表于 2013-3-19 09:12 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 09:33 编辑 : S2 F; C* ~, F3 ~2 u" [
6 q% l: z8 T- }( g
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)。9 A) v! I7 k3 E* t% h& L
; b$ n+ Y' W) X' @
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。" k* ^) b  s0 c$ m& X& J+ J5 u

1 p+ ?" Q$ }! a; 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)︰
4 V0 l9 k. J4 c; `4 J: ~
5 U' H' ^$ O/ h; |: M5 w1 / (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)- r9 H! k& K9 r

: ~9 d1 Y9 x/ x% m4 d阻抗匹配的狀況下,聲音能夠完全展現出來。  E! C* L  {+ P
$ k; F: |7 n8 R' H
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。6 @) z' d. i$ e

% A, B) V/ F- n8 c! F' @{:soso_e176:}

NJM4580.pdf

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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

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哈士奇是一種連主人都咬的爛狗!

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发表于 2014-6-29 11:12 | 只看该作者
多看看  还是有收获的  酱油一个

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发表于 2014-6-29 01:44 | 只看该作者
3 f% R) ^" _3 R1 {
交流耦合这这么大的电解电容吗?

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发表于 2013-3-18 11:51 | 只看该作者
交流耦合

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发表于 2013-3-18 12:46 | 只看该作者
就是交流耦合,用来去除信号中的直流成分,对于容值不同的电容,对于频率成分信号的阻碍程度不一样。这个可以去查信号与系统中相关知识,里面从频谱上去分析比价直观。

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发表于 2013-3-19 09:42 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-3-19 09:12
- V5 T9 i1 n! x, Z* K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)。' L- ~) B* s8 n& A7 R9 B

0 z' a% G7 B+ I8 F原因是一 ...

1 v; E5 H# I/ X% J2 D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?这个时侯阻抗不匹配了。播放的效果会是什么的样呢?例如在1k的时候?10k的时候?请你细说一下,谢谢~~~

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发表于 2013-3-19 10:02 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 10:10 编辑
: @# K* [% G( H9 Q1 D
xiaoyunvsmm 发表于 2013-3-19 09:42
% T- p1 g' X4 A, c; Z9 Y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 ...
, l; R( z) Y8 ^
: ^# b# u4 [# f. `
呵~你抓住了我的語病!(剛發完就想到一定有人會來踢館)
) `) t( w# h8 z+ ?# b* b
' ]( o; W6 z5 R{:soso_e110:}  
. x8 X3 ~7 n' d/ h- B# u7 N7 z
' a% f( U9 m1 y( {$ J4 y# V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。! h2 I; D- Y& D1 B

6 h% x! {5 x1 \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。" y* e( w' c8 m; H- ?
) e; X! }( U+ L. t: e
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!
( ~$ b+ S4 K4 L" @6 d' }; ~* U  m
0 Y" Q2 h2 `' F/ X{:soso_e140:}
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发表于 2013-3-19 10:35 | 只看该作者
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。

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发表于 2013-3-19 12:48 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 13:00 编辑
; |$ c3 t1 f, B. h  r8 L  o: }8 u  e" [$ W4 B
補充說明︰$ {; v: k5 q& J9 @0 U
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。
) S( m4 ~3 X, m) u# m0 k2 T* D' a* \$ k3 V/ o' d: r
不過,若各位認為有疑問,我倒也看到幾個疑點︰
2 `, o7 q7 J8 u& ^0 Y; i' Q; g9 z4 C3 P0 L  X% f
NJM4580M 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。7 {0 }* M  {. c) t

1 |0 f8 O- v2 Z4 L2 J7 e, x# P. Z) G  P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。
/ n* G6 R& D# @7 M, ?
+ M7 A# d; O7 F9 x8 C+ {8 l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。% T4 J% ?7 ]+ A- }1 K) e+ U7 z( H

' k/ T  D8 |5 Q/ Q' P; L{:soso_e183:}
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发表于 2013-3-19 13:08 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-3-19 13:44 编辑 9 G* g6 `  L- |, U* v' T7 T
3 D0 _4 s% H& W( q" Z
这是音频调音台电路的一部分( P# [  u& I$ K! b& E8 S8 Q
; D  g9 A9 u+ G1 z3 t/ L
https://www.eda365.com/thread-84505-1-1.html
  n- B8 t8 S- p9 ?! v( b% q3 \6 J8 }+ N6 Y! N8 {: l  g
小弟押耳機驅動線路(Earphone Driver),各位看倌請下好離手!$ }$ j7 Q8 V% H. [
; o) E4 z7 Q# q1 [% n/ `* W4 r
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发表于 2013-4-11 21:33 | 只看该作者
本帖最后由 lxizj 于 2013-4-11 21:36 编辑
) V# A! S& k4 c. O5 g* D
, S2 @6 h& J" V0 W2 h, R0 c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。9 W1 v; i# K: D0 x  c. o% H7 \' z
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 H* h2 a. U9 P7 b1/2πRC≤20Hz,代入参数可以得到C≥1/40πR=250uF
* B' A5 k- t% w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。! o4 c: Z) z: B3 H" t

/ A7 e  {1 g5 W, t! D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。& x: o+ n6 ]2 C- 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:}

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发表于 2013-4-11 22:57 | 只看该作者
假设想做到 20Hz 的低频输出能够在耳机上完美演绎9 z% H" [( f& E. q5 m8 ?; C9 W, l
------------------------------------------------------------------
/ p' u/ b( ]6 G
' F& X0 A2 g3 G. `3 f' {7 O
& }9 D) D  @' m$ g* G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。1 l: L# _! t6 M& a( s* q; e  T% c
: @6 U* r- b5 z: ]" [0 n' Y
{:soso__3110130392203091378_3:}
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发表于 2013-4-12 11:08 | 只看该作者
交流耦合这这么大的电解电容吗?

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发表于 2013-4-12 12:34 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-4-11 22:57 9 M' n: {; `" J' y* y4 S. O
假设想做到 20Hz 的低频输出能够在耳机上完美演绎
0 a# d- v- B5 T: z# T---------------------------------------------------- ...

7 \  Q5 ]0 j, _( O. h: k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?

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发表于 2013-4-12 12:53 | 只看该作者
lxizj 发表于 2013-4-12 12:34
' u0 C; E7 G; m8 H+ n+ ^/ {9 j8 W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?
! i, A8 ?' P7 s9 o  M. s" ]
{:soso_e120:} - W0 n& M$ M6 D) @8 L7 B& N' R

5 F/ I. |: q0 ]. O2 B! o1 V( ~大俠跟我之前的觀念一樣!
* M/ m1 W) p6 }. J- J, ^0 _4 \
8 b9 b/ J6 `; y- M+ p# v! [* g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。
- U! r" @+ v7 X4 k. q. ~& ~8 C; o7 R" ?( S' H8 F
{:soso__3110130392203091378_3:}
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