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一款用顶级功率型运放制作的耳放,OPA Headphone Amplifier
关键字：耳放,耳放电路,耳机放大器电路,耳机放大器制作,HIFI
由此可见，LM12的各项指标都远胜于3886！大家也许会有这样的看法：指标说明不了什么，如果拿胆机的指标和石机相比。。。。在下完全同意。可是拿同一种类型的东西（这里还是同门）相比，性能指标就有绝对的可比性。不信你看看HD595 和HD650的指标。。。。。
但凡玩过OCL的人都深知道，准互补是在晶体管前期大功率PNP管不成熟的情况下，用一小功率的P管来和大功率的N管来构成复合管，来实现对称驱动的一种权宜之计。在分立元件技术突飞猛进的今天，谁也不会再去作准互补了。可是在一个单一硅片上要作出对称的NPN--PNP大功率对管来，时至今日仍然是成本高昂的奢侈工艺！所以大功率的音频功放IC多如牛毛，可是都清一色是准互补！！！这就是LM12被我称为“顶级”的原因了，所以才会有这样的价格差啊。
值得指出的是，由于LM12的价格差，个别港台半导体厂就鱼目混珠地克隆出以准互补替代全互补的冒牌LM12,笔者曾在汕头邮购过几只，开始也不明其诈，装完以后觉得音质不过如此。。。。后来拿到真品才恍然大悟。
也有人指出，LM12多用来作电机驱动，作音频放大又能好到哪里。。。在下认为，这应该是NSC的市场定位错误所导致的结果！稍有电机常识的人都知道，电机驱动需要的只是大电流，高可靠，0.01%的失真度对任何电机都是毫无意义的，莫非还有所谓“发烧电机”？？？不过如果NSC芯片设计师要知道咱把他的+/- 10A ,不失真输出功率高达80W的LM12拿来驱动毫瓦级的耳机，一定会气得吐血！
好了，胡侃半天，就此打住。在下再把原理图整理一下，贴给各位参考，就算完成这个小实验了。
(三)
下面是电原理图，由图见整个电路就是一级放大，没有前置放大。在后级放大倍数足够的情况下，再加任何“补品”前放都是没有必要的，只能带来附加的失真！(后来的实践证明:本机的输入阻抗太低,加一级缓冲放大作阻抗匹配还是有必要的,牛哥也提出了同样的意见,在下拟在下一版加以改进).
按图上的元件，放大倍数为4倍。我们知道CD机的输出可以达到2V,所以放大后的输出为8V,由P=UXU/R 可以算得，在32欧姆耳机上可以有2W 的最大输出（大音量危险）！在600欧姆的高阻耳机上就只得0.1W了，由此可见，用来推高阻耳机还需要适当增加一些放大倍数。而只是在32欧姆的低阻耳机上使用，最好将放大倍数调低一些，以免过载！改变放大倍数的方法很简单：把图上的负反馈电阻（3.3K）适当增减就可以了。以下数据可供参考：
耳机阻抗 负反馈电阻 负反馈电容
32欧姆 3.3K 1500P
120欧姆 6.8K 820P
300欧姆 8.2K 750P
600欧姆 10K 470P
值得注意的是:在更改负反馈电阻的同时,并联在它上面的电容也要适当调整,以避免高频损失.
这个功率运放工作于甲乙类放大状态，由于工作电流设定的比较高，在选择散热器时不能选得太小。作耳放这种小信号时用途时基本上工作于甲类区域，对减小失真是有利的。判断一个电路是不是工作在甲类十分简单：把电流表串连于芯片和电源之间，如果你在听大音量时电流变化都不大，就说明电路基本上仍工作在甲类状态。
下面部分是耳机保护电路，当电路输出不正常，有直流分量输出的时候，uPC1237HA通过第2脚检测到，然后通过第6脚控制继电器断开耳机和放大器的连接，从而实现保护。此外当电路加电的时候，它还能延时一定的时间，以免除上电冲击。
由于电路简单，只要接线不错，不需要任何调试，尤其适合DIY初学者安装。
本机的功率储备量很大，只要将电源变压器的功率加大，你完全可以用它来推动音箱。
PMS_04耳放调试之降龙十八掌
第一掌：PCB板元器件安装
把PCB板上的电阻电容，IC，二极管等插入相应的位置，请注意在板上标注为“2.2/4uH”的两个元件要自制：用长约30CM的直径0.51mm的漆包线在2.2欧姆3W的电阻上绕制而成，绕制前要用小刀子刮去漆包线两端的绝缘漆，并镀上焊锡，漆包线已为大家配好在元件中，这段线刚好把2.2欧姆电阻的凹槽绕满。
插元件通常以先电阻后电容（先小后大）的顺序进行，这样就避免了在大元件的缝隙里面插接小元件的尴尬。本机元件不多，请一定仔细对照PCB板上的规格，尤其是整流桥、二极管和电解电容的极性千万不能错！否则将会导致严重损毁！核对无误之后就可以焊接了，焊接完毕请再次检查元器件有没有插错，有无联焊，虚焊等。花在检查上的功夫多一分，“霹雳作响，冒青烟”的惊险场面就少一分。
第二掌：电源调试（在做此步骤时，功率运放LM12先不要接上！）
"兵马未动，粮草先行" －－这耳放的“粮草”，就是电源部分。把电源变压器的次级的中心抽头，插入整流桥中间标有“GND”的孔中焊接好，次级另外两根～15V的线头在调试中最好串接两个2－5欧姆的电阻（请同学们自备）后再焊接到整流桥边上两个标有～15V孔里焊好，串联这两个电阻的目的，是为了限制由于接错元件而产生的大电流。如果有短路或者接错，这两个电阻会发热冒烟，甚至烧毁，从而保护了别的元器件。这两个电阻可选用1－3W功率的炭膜电阻，而不用功率更大的线绕电阻（后者起不到保险作用）。这两个电阻要伴随调试的始终，全部完成后方可去掉。
好了，枯燥的注意事项先打住，让我们把万用表（如果你没有，请向别的同学借用！）的直流电压档拨到大于50V的档位，接好在整流桥的正负（即边上）两端。在此强烈建议在这两端临时焊上两根测试线，然后和万用表妥善接好，这样一来你就可以腾出手来插拔电源了（如果你把电源先插上，再用表笔去测量，万一出了什么状况你就来不及反应了！）把变压器初级（～220V）和带插头的电源线接好，并包好绝缘胶带，即可边观察万用表，边把电源插上。如果显示值为40－45V 左右，观察几分钟没有发热，异响，恭喜你：电源调试OK!－－否则你就要动用你的武林内功去检查错误啦。。。。。
第三掌：测试耳机保护功能
电源测试无误后，就可以测试耳保功能了，方法是用万用表的直流电压档（大于15V）测量继电器线圈两端（也就是靠近继电器的那个4148二极管两端），正常的电压值约为12V左右；不接耳机，用一节1.5V小电池接到耳机输出端（左右声道分别试），观察万用表的电压变化，十多秒钟后电压下降为0.7V左右，此时继电器断开，表示有直流分量时进入耳机保护状态。拿开电池后电压会逐渐恢复，直到继电器重新闭合。在这种保护电路中，当失调电压越高，保护的动作就越快（由RC充电到达特定域值决定）。
第四掌：安装运放
由于这批散热器是小批量的手工加工，有一定偏差，LM12安装前请仔细检查，如果孔位不对，请用园形小什锦锉耐心修正，直到六个孔位都完全对上为止。接下来就可以在LM12的四条腿上焊线了（见上图），先在四腿上套入长约8mm的细热缩管，并用电烙铁加热使其收缩。接线长约8cm，最好用不同的颜色加以区分。焊好四根线后再套上稍粗的热缩管，把焊接处绝缘起来（热缩管已为大家备好）。接下来就可以把LM12安装到散热器上了，注意：运放最好用与功放管对应形状的软绝缘片隔离安装（螺钉也要用专用的塑料绝缘子绝缘），通常这些绝缘片都只有两个孔（按晶体管规格开的），我们要按LM12的孔位用尖利的剪刀剪出四个孔。原来的孔不会影响绝缘。用这种绝缘片无需再加散热硅脂。
[应急办法]: 如果你实在买不到这种绝缘片和塑料绝缘子，也可以把LM12涂上一点硅脂直接安装在散热器上，但是此时整个散热器是带负20多伏电压的！！！整机装配时一定不要和机壳等别的导体相碰！！！
把LM12固定在散热器上检查没有短路后，就可以把接线焊接到PCB相应的孔位上了，插入相应的孔位后如果线太长，可以适当剪短。负电源线是和运放金属壳相连的，用一个带园孔的焊片与固定管子的螺丝拧紧，接线焊到这个焊片上。
LM12共有5根引线：
0.负电源（0_V-）
1.正输入（1_+IN）
2.正电源（2_V+）
3.输出 （3_OUT）
4.负输入（4_-IN）
大家可以在PCB板上散热器附近找到相应的安装孔。特别提示：为了排版简洁，两个运放的正电源和负电源的引线，分别要接到对面的相应位置上：即如果该运放的0_V-在自己边上，那么它的2_V+就要接到对面相应的孔上；反之如果2_V+在自己边上，它的0_V-就接到对面孔上。
为了充分利用机箱空间，散热器要固定在白色线框的位置，这样运放的引脚正好位于两只大电解之间。散热器可以用固PC硬盘那种大平头英制螺钉拧紧在其沟槽上。
第五掌：测试失调电压
当运放安装完毕检查接线无误以后，就可以上电测试了！这可是很关键的一掌哦！！！万用表还是按第二掌的接法，即焊接到整流桥的正负两端。我要再次强调“焊接”就是要保证一旦有异常你可以及时反应，切断电源！！！
打开电源，如果万用表指示在40－50V之间，那就表明运放加电成功！观察数分钟后，若无异常，就可以把万用表改接到耳机输出端，分别测量两个声道的失调电压，如果在30mV以下，那就OK啦！
此时用一个废旧的耳机，接上音源来试听，观察一、二十分钟，如果散热器温度为温暖（约40－50度，与室温有关）状态，声音正常，就可以去掉串连在变压器次级上那两个电阻，把引出线直接焊到整流桥上。最后，接上你的发烧耳机尽情享受吧！！！
降龙十八掌，只用其五，功率运放型的耳机放大器就被你降服，那么还有十三掌岂不成了屠龙之技？？？非也，各位同学，认真修炼，江湖中还有胆机、石机。。。。葵花宝典、九阴真经。。。。。呵呵，各路英雄，在下先告辞了。。。
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