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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 7 z  U" t' j7 k+ F
2 M: Q+ y# S2 \' e# I  [& G1 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)。
7 q3 r3 U4 h8 q* z7 |" U* k5 b1 K1 V6 r. y& F
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。' Y: O3 M# c0 Z

! M& }& S) z. _) M5 x- P# \* R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)︰
( `- |  l# S7 O7 A% ]& u
; d9 ~  N* T/ i2 A1 / (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)
) {, I" u% _) y  P" |* D
+ H6 j6 `  q, _# J, ~% ?3 v( A阻抗匹配的狀況下,聲音能夠完全展現出來。& ^5 a, Q; U* u9 _% {/ S1 h2 r* l3 I9 t) t

& B( p) \: L+ g! z# Z, g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。
2 i! B, X8 d& Z8 D5 P; R) {. o7 F* X% p& Y9 u
{: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

. r: C. j! j; S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
* E; l  S6 d. ^( y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)。2 G4 `% D, J* v- f6 I# `8 O! Q

+ \5 K7 _3 Z: O4 p: X* @原因是一 ...
/ u7 N: l/ f" ~7 H) C6 ]& x! A
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 4 n* A1 ]0 p6 Q! ]' q
xiaoyunvsmm 发表于 2013-3-19 09:42
3 Q4 h4 ~! A1 A8 c9 y  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 ...

" j1 v0 B1 q6 n6 [* D# _* ~$ J! F* O, D' V. k) \+ p
呵~你抓住了我的語病!(剛發完就想到一定有人會來踢館)
* h3 x% g& E2 @5 o) i& B) [: Y, Z5 e2 K
{:soso_e110:}  
' K1 k2 g& k- g6 t( J, _# l) m( e2 i. t& 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。
5 n8 M, b0 G6 u' L
/ m4 I$ o: l7 H7 M! D0 |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。
2 Y) q- W' g) f3 A% d1 e3 s- K
" y5 r7 s5 V& C* 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!7 @! h% c) T7 r, o

$ r# {8 W) |  S- v0 p: s% m{: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
: \, F; A7 b2 U+ |  Q; W, z2 z* Y# M; H; Z6 P
補充說明︰
. N7 a# ]  H9 Q  ~/ Y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。3 x  I" a* h8 S- z  X8 w4 e

4 G9 Q! z. G+ d) H6 @不過,若各位認為有疑問,我倒也看到幾個疑點︰# h6 s. P/ O3 J8 |

+ B9 v9 y4 J7 \, V; E1 VNJM4580M 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。0 i: J1 _2 A2 q, D4 h
* A$ D, q" _$ t* Z
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。% A; |, Y# e- q. I
$ u  b5 Z+ W& k/ u6 @
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。1 S, D# g6 |+ \: z+ u

- E$ j5 K% u2 F{: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
1 Q- {, ]1 h. _; G  E3 M6 c" ~0 R1 m. m4 C! k1 e/ p( f3 E
这是音频调音台电路的一部分
& n& u: P  h5 M( r8 {! h7 t  A; _& V7 g+ |  h1 c
https://www.eda365.com/thread-84505-1-1.html
$ v5 ~$ h  `  _! f' E: |: k' }5 w# x/ J! V* _$ @; K9 @! p
小弟押耳機驅動線路(Earphone Driver),各位看倌請下好離手!
4 n3 ]9 g1 W) ]# `8 A) k0 \& n. i+ J
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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 8 b3 o) r% X6 f4 ~

% H6 W+ L1 f! d! ?( R; M: x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。
" X# f. C  _. l" }9 X' O2 L' Y0 v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:" r! d  f: m% ?' J
1/2πRC≤20Hz,代入参数可以得到C≥1/40πR=250uF5 v2 }3 b' U/ `% j1 y& N" J& 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。
$ \# O" n- ?# {5 {9 u
7 g& y3 ?, v: h) {8 T) U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 v9 ?! j9 Z: ^: W: }: O! h7 H! b
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
/ H% O3 L8 N. ~- }9 i------------------------------------------------------------------' ~9 U7 L* F$ g  ~. B

" H; M* e, `( y9 |; g2 t- ~/ p
: P) d1 g# f8 c/ g! u+ D- U1 c4 t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。
6 {$ B+ p9 d; q% P- F& O6 k
" U2 b! k: k/ ^% u& v{: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
0 t8 P; a3 }' d! u! i- H假设想做到 20Hz 的低频输出能够在耳机上完美演绎7 ^( V9 ]) M5 i& i
---------------------------------------------------- ...
( P5 A% |2 W; _4 d, x7 ~; b
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 $ L* b8 j- a" [
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?

2 r& z- z8 ^1 p, J* u7 o{:soso_e120:}
3 q  g% K1 P! }3 e9 U5 r! V, H' ~0 Q
大俠跟我之前的觀念一樣!( }; H, \8 p6 t  g+ ]
  J, s9 l; l' ?+ P1 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。
) k4 ?0 K" L7 C! M' X' K" t
6 l! p8 {3 j! R$ t, |% Q% w{:soso__3110130392203091378_3:}
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