老麦,耳放/耳擴的增益这玩意你能不能再讲讲?AudioScienceReviewForum没讲清楚
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老麦,耳放/耳擴的增益这玩意你能不能再讲讲?Audio Science Review Forum 没讲清楚。。
现代的固体线性耳放绝大部分是闭环的。
放大器的指标之一就是 GBP 增益带宽积(英语:gain–bandwidth product,缩写:GBWP, GBW, GBP or GB)是指一个放大器带宽以及其相应增益的乘积。
诸如运算放大器等电子器件被设计为具有单极频率响应,增益带宽积几乎与工作点处的增益无关;这些器件的带宽增益积等于一个单位增益带宽。 当放大器以负反馈的形式连接在电路中时,整个负反馈网络提供的增益低于开环增益(Open-loop gain)。
这时,闭环放大器网络的增益带宽积就近似等于开环放大器网络的增益带宽积。S.斯里尼瓦桑指出:“有限增益带宽积这项参数描述了运算放大器增益对于频率的依赖关系。”
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用初中毕业生能理解的大白话来翻译, 就是:
耳放的极低失真游戏和极低输出阻抗是用运算放大器的极高增益闭环以后换得的, 是一种 Trade-off. GBP 增益带宽对于一个既定的运放芯片或者电路是个常数,
如果耳放增益调高了, 耳放失真就高了, 耳放输出阻抗也高了。
这样解释, 您明白了吗?
**常见的耳放是个闭环工作的 OPAMP
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不明白? 那就下载这篇文章, 用全文翻译慢慢琢磨吧。
Srinivasan, S. “A universal compensation scheme for active filters.” International Journal of Electronics 42.2(Feb. 1977): 141. Science & Technology Collection. EBSCO.
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电子管(胆)运放电原理图https://www.forsselltech.com/media/attachments/VT_Opamp.PDFwww.forsselltech.com
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成本最低的验证方式无疑就是仿真实验了。
举例来说, 如果把一个耳放接成一个低失真的振荡器, 对振荡波形进行FFT分析,就可以大致地观察到 GBP 引起的 THD 变化。(不详述)
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常见运算放大器输出阻抗仿真–麦文学初中文化系列
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zoom in
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对比一下 LM741 和 AD811
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OPA627 / ADA4627
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买不到 AD797 买不起 OPA627? 没问题 LINEAR TECH / ADI 还有 LT1468/1469
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所谓的 Trade-off 咋理解? 再讲讲? 这又是一个一块钱一次的 “一元一次方程”,
增益带宽积 = 20000 * 多余可利用的增益,多余可利用的增益 = 增益带宽积 / 20000。
** GBP 增益带宽对于一个既定的运放芯片是个常数
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Paperback: 1048 pages
Publisher: Springer; 2002 edition (Aug. 3 2004)
Language: English
ISBN-10: 1402080468
ISBN-13: 978-1402080463
Product Dimensions: 15.6 x 5.4 x 23.4 cm
Shipping Weight: 1.6 Kg
网友说, 上面的东西都看懂了看好了,但还有个问题: 什么是”增益“ ?
俺觉得这个问题很好, 特别适合俺抢答。
如果 O = A 乘以 X (即 O = AX , 注意 AX 不是斧头, 而是 X 的 A 倍 的代数式),那么 O / X = A , 这个 A 就是增益, 俗称放大倍数。 (O/X 是 O 除以 X 的分数表达方式, 不是与性活动相关的黑话)
跑题了, 跑题了, 跑题了?
如何判断什么时候该开高增益?
GBP 增益带宽对于一个既定的运放芯片或者电路是个常数,例如 NJM4580 的 GBP = 15000000, 您的耳放选个 10dB 还是 0dB, 最终的 THD 都不会超过 0.1% 。
别杞人忧天了罢。https://www.njr.com/semicon/PDF/NJM4580_E.pdfwww.njr.com
一般来说, 手机/电脑/移动播放器/耳放输出个 100 mV rms 就很够用了。
就象俺 2018 年强调的那样, 21 世纪还不会用 OpAMP 的 “工程师”是十分罕见的。
手机/电脑/移动播放器的 DAC 输出的信号绝大多数情况下能达到 80dB SNR, 或者超过 96dB SNR (甚至 106 dB SNR),常见的 NE5532/NE5534/TL071/TL072/NJM4580/NJM4556 (都几毛钱美金的运放) 都不会劣化这样的信号。查一下它们的 Datasheet 您就能有体会。
它们的 GBP 都在百万以上, 区区几个分贝的增益造成的输出阻抗增加和带宽的损失都在人的感知范围以下。即便您认为自己是耶稣重生或者上帝的选民, 也可以选择 OPA627、ADA4627、 LM49990 (停产)、LM4562、 OPA1642、 OPA134/2134 等等对北韩和伊朗禁运的仪器级或者说核潜级运算放大器来搭建您的耳机放大器。您还别不信, LM49990 是禁止出口到北韩和伊朗的。
如果 OPA627、ADA4627、 LM49990 (停产)、LM4562、 OPA1642、 OPA134/2134 等等都还不够, 您还可以按照教科书上的经典线路搭建仪表放大器,加上必要的前放(液氦冷冻等)和缓冲级保证您能听到银河系深处的引力波和确保摧毁自己的耳膜。因为 100 安培电流1000 伏耐压的 MOSFET 和 BJT 都不是啥天价,话说俺的核潜级万用表都还不够烧友的电源线贵呢。。如果您是耶稣重生或者上帝的选民, 钱应该不是问题吧。
老麦,放大器/耳放/耳擴怎么降低输出阻抗?
2019 了, opamp 要降低输出阻抗可以说易如反掌。在 opamp 后面加一个钻石缓冲就好了, 再把钻石缓冲的输出包括进 opamp 的反馈回路里边。
别耍赖说教科书上没有这样的电路。 MIT 的免费教科书在这里:http://ocw.mit.edu/ans7870/RES/RES.6-010/MITRES_6-010S13_comchaptrs.pdfocw.mit.edu
还有德州仪器的参考书https://web.mit.edu/6.101/www/reference/op_amps_everyone.pdfweb.mit.edu
。
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是不是易如反掌啊?是不是初中毕业就能理解呀?
扩流的钻石缓冲的功率管可以换成 2SB649/2SD669, 可用空间大的话 TIP41/42 也可以。
另外钻石缓冲有现成的芯片,如果懒得动手设计的话。https://www.st.com/resource/en/datasheet/tip41c.pdfwww.st.com
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Circuit: *
N-Period=1
Fourier components of V(tp0)
DC component:-0.000114846
Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 1.000e+03 4.333e+00 1.000e+00 -0.28? 0.00?
2 2.000e+03 4.465e-05 1.030e-05 -1.06? -0.77?
3 3.000e+03 2.416e-05 5.576e-06 88.93? 89.21?
4 4.000e+03 1.798e-05 4.150e-06 178.29? 178.57?
5 5.000e+03 1.456e-05 3.360e-06 -92.07? -91.78?
6 6.000e+03 6.507e-06 1.502e-06 -2.54? -2.25?
7 7.000e+03 4.412e-06 1.018e-06 87.06? 87.34?
8 8.000e+03 2.271e-06 5.240e-07 176.61? 176.90?
9 9.000e+03 1.408e-06 3.249e-07 -93.73? -93.45?
Total Harmonic Distortion: 0.001302%(0.001116%)
Date: Mon Aug 05 04:31:22 2019
Total elapsed time: 14.346 seconds.
摘自:麦文学:回 “平衡线会带来音质提升吗?”– 麦文学初中文化系列zhuanlan.zhihu.com
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。更多阅读Voltage Followerssound-au.com
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http://www.ti.com/lit/an/sboa031/sboa031.pdfwww.ti.comhttps://www.renesas.com/us/en/www/doc/application-note/an1111.pdfwww.renesas.comhttp://hifisonix.com/wordpress/wp-content/uploads/2017/10/CFA-Front-End.pdfhifisonix.comMight Diamondswww.tubecad.com
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有的人说选高增益的时候 Noise Floor 会上升, 这是一个错觉。
噪音和信号是不能被非调谐放大器区分的, 所以不管是高增益放大器还是低增益放大器都不会改善信噪比, 因此如果您再听到有人说 “高增益的时候 Noise Floor 会上升”您不妨反问一句 “凭什么低增益就能对 Noise Floor 上升免疫呢?” 这时候您得戴好头盔和防护工具, 因为很快就会有无数蜂拥而来的群众演员说:“每个战士携带150公斤炸药。。。“ 当然您也最好不要建议大湿回去读书,不然您很可能沦为老麦这样的论坛孤儿。
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耳放/耳擴能提高信噪比降低噪声系数吗?
网友私信问: “老麦你确定耳放不能提高信噪比吗?”
俺没啥文化, 初中毕业, 大伙都知道。
但是俺几乎从来不自行撸出新理论。 当然, 有些个例外。 俺偶尔也能撸出假说,比如:麦文学:新颖的耵聍(俗称耳屎)调音法 — 麦文学看图说话系列zhuanlan.zhihu.com
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。
只要是学过模拟电子线路的人都知道,放大电路不仅把输入端的噪声放大,而且放大电路本身也存在噪声。所以,其输出端的信噪比必小于输入端信噪比。
因此, 给网友的答案也非常简单:
俺确定, 耳放不能提高信噪比。(非调谐)
如果大家不相信, 敬请自行阅读以下的链接:http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/slaa652/slaa652.pdfwww.tij.co.jphttps://www.eefocus.com/analog-power/321158/r0www.eefocus.comCommunication Systems/Noise Figureen.wikibooks.org
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Microwaves101 | Noise Figurewww.microwaves101.com
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。。
其他相关散文: (散文很散, 请多包涵)麦文学:10块钱的 JLH1969 耳放/耳擴实测数据 — 麦文学辞旧迎新系列zhuanlan.zhihu.com
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麦文学:老麦你别耍我,10块人民币做个纯甲类耳放/耳擴?– 麦文学初中文化系列zhuanlan.zhihu.com
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麦文学:闲置的功放能推耳机吗? 可以的zhuanlan.zhihu.com
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麦文学:回 “平衡线会带来音质提升吗?” — 麦文学初中文化系列zhuanlan.zhihu.com
![图标](https://pic1.zhimg.com/v2-e4bc707314a49bd4c798133d18522134_ipico.jpg)
麦文学:理论THD <0.001% (-100dB) 的八管耳放/耳擴zhuanlan.zhihu.com
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如果有人忽悠您买含银焊锡, 您不妨看看这个段子:
(作者)网友 “发烧求败”
我有一点高烧友用剩的WBT焊锡 其实我也没有用过
在店里一个不显眼处放着
后来一个烧友发现了 要我赠送了1米
后来在圈中传开了 说我这里有WBT的含银焊锡
碍于情面 又不好意思不送
差不多二十块一米
送又觉得心在滴血
有一天 妙想天开 把WBT的拆下
随便找个架子绕好 秘密收藏 把平时用的国产焊锡绕在了WBT的架子上
还是有烧友时不时过来要焊锡
过后不久都跟我说 声音好了
有感于此 发现影响声音的不是焊锡本身
而是绕焊锡的架
结论:焊锡影响不了声音 绕焊锡的那个塑料架才影响声音。
话说回来, 焊锡调音也是存在的。 虚焊的电路, 接触不良每次都能听到不同的声音。特别是某些买了 WBT 的大湿,把焊点焊得象一坨鸡屎一样的时候。关于锡焊,这里有个很好的教学视频。 是 eevblog 的 Dave 制作的https://www.youtube.com/watch?v=J5Sb21qbpEQwww.youtube.com
。 顺便提一提, 淘宝上的黄花电烙铁(广东话叫焫鸡 na3 gay1) 也是可以用的。当然, 必备的仪器是要自备的, 万用表您至少得准备一个吧?
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图中黄色的那种表, 可以淘一个。淘宝上有类似的, UT61E, 应该不是太贵。即使十块钱的830B 也是可以用的。** 注意:仪器也是个坑, 没事别碰摞起来的那种表(头盖骨压着的那三个)
实体店里面, 您赔着笑脸和小姑娘套磁, 8~10 来块钱能来一个830B的,别不信老麦。
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这个烙铁 (广东话 钠鸡 narc gay ), 在实体店里边 15 块啃腚能买到。好吧, 工具 (广东话 架生,“生”读 “昌 or 撑”)就那么多了。温哥华的同学问本地哪里有卖元件, 顺便给大温的同学指指路。
华人店:
Lee’s Electronic Components
4131 Fraser St, Vancouver, BC V5V 4E9
西人店:
Main Electronic 关张,别去了
4554 Main Street, Vancouver, BC, Canada, V5V 3R5
RP Electronic Components Ltd 搬新址了
4181 Dawson St, Burnaby, BC V5C 4B3
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也许有的同学不满足于 8 伏电池提供的 “推力”。那么, 可以考虑 MOSFET 版的 JLH1969M. JLH1969M 是 millwood 最先公布在 diyAUDIO 上的电路。
抢在著名的 Pass Labs 之前实现了 JLH1969 的甲乙类工作状态。当然 millwood 也因此被禁言了。
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MOSFET 版的 JLH1969M 能推动音箱, 如果大家愿意的话,提高供电电压, 只要 18 伏左右, 就可以换上 IRF510/520/530/540, IRFP250 这样的大管,随心所欲地摧残自己的耳膜了。 (警告:此处为修辞法,现实中请勿在活体动物身上实施!)
如果看不起分立的耳放, 自己买 LME49990 回家也能做耳放啊, 也绝对用不了 2000 人民币。
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俺都忘了还有 AD797 这员老将
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。如果确实忍不住想自己做,网上的 TDA2030 几毛钱一片。
** 俺悄悄地和您一个人讲, 大湿们甚至连
五块钱的淘X TDA2030 成品 和 5000 人民币的放大器都听不出来。至于扩流, 您想要 200A 的 MOSFET 都有得卖的。如果您钱都不想花, 有没有办法? 也是有的麦文学:闲置的功放能推耳机吗? 可以的zhuanlan.zhihu.com
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好了, 跑题很远很远了, 跑题很远很远了, 跑题很远很远了, 跑题很远很远了。
关于耳放的增益, 俺可以分享一些仿真结果, 看看您能不能接受。
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如果看不懂的话, 俺也没啥好补充的了。
大家总是追着要结论, 可是总也舍不得点赞。。