LM1875T 引腳參數(shù)圖解與詳細(xì)應(yīng)用解析

LM1875T 是一款廣受歡迎的高保真音頻功率放大器，由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（National Semiconductor，現(xiàn)已被 Texas Instruments 收購(gòu)）生產(chǎn)。它以其卓越的音質(zhì)、穩(wěn)定的性能和相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路，在音頻愛(ài)好者和工程師中贏得了良好的聲譽(yù)。本文將詳細(xì)解析 LM1875T 的引腳參數(shù)，并通過(guò)圖解方式幫助讀者更直觀地理解其功能，同時(shí)深入探討其工作原理、典型應(yīng)用電路、設(shè)計(jì)考慮因素以及常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案，力求為讀者提供一份全面而詳盡的 LM1875T 應(yīng)用指南。

1. LM1875T 芯片概述

LM1875T 是一款單片音頻功率放大器，能夠提供高達(dá) 20W 的連續(xù)平均功率輸出。它具有低失真、寬電源電壓范圍、內(nèi)置熱保護(hù)和短路保護(hù)等特點(diǎn)，使其成為桌面音頻系統(tǒng)、多媒體音箱以及各種高保真音頻應(yīng)用中的理想選擇。其內(nèi)部集成了多級(jí)放大器、偏置電路以及各種保護(hù)電路，大大簡(jiǎn)化了外部元件數(shù)量和電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

LM1875T 的封裝形式通常為 TO-220 封裝，這種封裝散熱性能良好，有利于芯片在高功率輸出時(shí)保持穩(wěn)定的工作溫度。其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)精良，采用了國(guó)家半導(dǎo)體公司特有的“Self-aligning Process”技術(shù)，確保了芯片在不同工作條件下都能保持優(yōu)異的性能指標(biāo)。

2. LM1875T 引腳功能詳解

LM1875T 共有 5 個(gè)引腳，每個(gè)引腳都有其特定的功能。理解這些引腳的功能是正確使用 LM1875T 的基礎(chǔ)。下面將對(duì)每個(gè)引腳進(jìn)行詳細(xì)的圖解和功能說(shuō)明。

2.1. 引腳排列圖

（此處應(yīng)插入 LM1875T 的 TO-220 封裝引腳排列圖，通常從左到右依次為：輸入負(fù)端、輸入正端、電源負(fù)端、輸出端、電源正端。由于無(wú)法直接生成圖像，請(qǐng)讀者自行參考 LM1875T 數(shù)據(jù)手冊(cè)中的引腳圖。）

圖 2.1 LM1875T 引腳排列示意圖

請(qǐng)注意：上述為示意性描述，實(shí)際引腳圖請(qǐng)以官方數(shù)據(jù)手冊(cè)為準(zhǔn)。

2.2. 各引腳功能詳細(xì)說(shuō)明

以下是 LM1875T 各引腳的詳細(xì)功能解釋：

• 引腳 1：非反相輸入端 (Non-Inverting Input)這個(gè)引腳是 LM1875T 的信號(hào)輸入端之一，接收正相的音頻信號(hào)。在典型的應(yīng)用電路中，音頻信號(hào)通常通過(guò)一個(gè)耦合電容連接到這個(gè)引腳，以阻隔直流分量并允許交流音頻信號(hào)通過(guò)。非反相輸入端的信號(hào)經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)部的前置放大級(jí)放大后，最終驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)。正確處理這個(gè)輸入端的信號(hào)質(zhì)量對(duì)整個(gè)放大器的音質(zhì)至關(guān)重要。例如，為了抑制高頻干擾，通常會(huì)在這個(gè)引腳上連接一個(gè)小電容到地，形成一個(gè)低通濾波器。

• 引腳 2：反相輸入端 (Inverting Input)這個(gè)引腳是 LM1875T 的另一個(gè)信號(hào)輸入端，通常用于負(fù)反饋回路。在大多數(shù) LM1875T 的應(yīng)用中，為了確保放大器的穩(wěn)定性和線性度，一部分輸出信號(hào)會(huì)通過(guò)電阻分壓器反饋到這個(gè)引腳。這種負(fù)反饋機(jī)制能夠有效地降低諧波失真，擴(kuò)展頻率響應(yīng)，并提高放大器的增益穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)整反饋電阻和輸入電阻的比例，可以精確地設(shè)置放大器的電壓增益。這個(gè)引腳對(duì)噪聲和干擾也比較敏感，合理的布線和屏蔽可以有效降低引入的噪聲。

• 引腳 3：電源負(fù)端 (Negative Supply Voltage, VEE)這個(gè)引腳連接到負(fù)電源軌。LM1875T 采用雙電源供電，即需要一個(gè)正電源和一個(gè)負(fù)電源以及一個(gè)公共地。VEE 通常連接到變壓器次級(jí)繞組的負(fù)端整流濾波后的負(fù)電壓，例如 -25V 或 -30V。穩(wěn)定且紋波小的負(fù)電源對(duì)于 LM1875T 的正常工作和輸出功率至關(guān)重要。電源的內(nèi)阻和紋波會(huì)直接影響放大器的瞬態(tài)響應(yīng)和信噪比。因此，在電源負(fù)端通常會(huì)連接大容量的濾波電容來(lái)平滑電壓。

• 引腳 4：輸出端 (Output)這個(gè)引腳是 LM1875T 的音頻功率輸出端，直接連接到揚(yáng)聲器或者其他負(fù)載。經(jīng)過(guò)內(nèi)部多級(jí)放大后的高功率音頻信號(hào)從這個(gè)引腳輸出，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。為了防止輸出級(jí)在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（如揚(yáng)聲器）時(shí)產(chǎn)生寄生振蕩，通常會(huì)在這個(gè)引腳和地之間串聯(lián)一個(gè) Zobel 網(wǎng)絡(luò)（由電阻和電容組成）來(lái)提供穩(wěn)定的負(fù)載阻抗。此外，一個(gè)串聯(lián)的電感和電阻（或直接使用大功率電阻）也常用于保護(hù)揚(yáng)聲器免受直流偏置的損害，并抑制高頻振蕩。

• 引腳 5：電源正端 (Positive Supply Voltage, VCC)這個(gè)引腳連接到正電源軌。與電源負(fù)端類似，VCC 連接到變壓器次級(jí)繞組的正端整流濾波后的正電壓，例如 +25V 或 +30V。正負(fù)電源電壓的對(duì)稱性對(duì)于 LM1875T 的正常工作非常重要，可以確保輸出端的直流偏置接近零，從而避免對(duì)揚(yáng)聲器造成損害。同樣，大容量的濾波電容是必不可少的，用于提供充足的能量?jī)?chǔ)備和抑制電源紋波。良好的電源去耦也是確保低噪聲和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

3. LM1875T 工作原理概述

LM1875T 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)完整的功率放大器模塊，其核心是一個(gè)差分輸入級(jí)、多級(jí)電壓放大級(jí)和一個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)。

3.1. 輸入級(jí)

LM1875T 的輸入級(jí)是一個(gè)差分放大器，通常由一對(duì)匹配良好的晶體管構(gòu)成。差分放大器能夠有效地放大兩個(gè)輸入信號(hào)之間的電壓差，同時(shí)抑制共模信號(hào)，從而提高了放大器的共模抑制比（CMRR）。這種輸入級(jí)的設(shè)計(jì)使得 LM1875T 對(duì)電源紋波和地線噪聲具有較好的抑制能力。非反相輸入端和反相輸入端就是這個(gè)差分放大器的兩個(gè)輸入點(diǎn)。

3.2. 電壓放大級(jí) (VAS)

輸入級(jí)放大后的信號(hào)進(jìn)入電壓放大級(jí)。電壓放大級(jí)負(fù)責(zé)提供主要的電壓增益，將輸入信號(hào)放大到足以驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)的電平。這一級(jí)通常采用多級(jí)共射或共集放大器串聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)高增益和寬帶寬。在這個(gè)階段，放大器的線性度至關(guān)重要，因?yàn)槿魏畏蔷€性都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真。負(fù)反饋回路在很大程度上通過(guò)校正這一級(jí)的非線性來(lái)改善整體性能。

3.3. 驅(qū)動(dòng)級(jí)

在電壓放大級(jí)之后，通常會(huì)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)。驅(qū)動(dòng)級(jí)的作用是提供足夠的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)后續(xù)的功率輸出級(jí)。由于功率輸出級(jí)通常由大功率晶體管組成，它們需要較大的基極電流才能正常工作，因此驅(qū)動(dòng)級(jí)必須具備一定的電流放大能力。

3.4. 功率輸出級(jí)

功率輸出級(jí)是 LM1875T 的核心部分，負(fù)責(zé)將放大后的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為足以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流和功率。LM1875T 的輸出級(jí)采用的是互補(bǔ)對(duì)稱結(jié)構(gòu)（Class AB 或 Class B），通常由一對(duì) NPN 和 PNP 晶體管構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)在正負(fù)半周都能夠高效地輸出電流。為了降低交越失真（Crossover Distortion），LM1875T 內(nèi)部會(huì)對(duì)輸出晶體管進(jìn)行偏置，使其在小信號(hào)時(shí)也處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn) Class AB 工作。這種設(shè)計(jì)在保證效率的同時(shí)，也提供了良好的音質(zhì)。

3.5. 保護(hù)電路

LM1875T 內(nèi)部集成了多種保護(hù)電路，顯著提高了芯片的可靠性和耐用性：

• 熱保護(hù) (Thermal Shutdown): 當(dāng)芯片內(nèi)部溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值（通常在 165°C 左右）時(shí)，熱保護(hù)電路會(huì)自動(dòng)關(guān)斷輸出級(jí)，防止芯片過(guò)熱損壞。當(dāng)溫度降低到安全范圍后，芯片會(huì)恢復(fù)正常工作。這是保護(hù)放大器免受過(guò)載或散熱不良影響的關(guān)鍵功能。

• 短路保護(hù) (Short Circuit Protection): 當(dāng)輸出端發(fā)生短路時(shí)（例如，揚(yáng)聲器線短路），短路保護(hù)電路會(huì)限制輸出電流，防止芯片因過(guò)電流而損壞。這個(gè)功能對(duì)于防止意外操作或外部故障造成的損壞非常重要。

• 過(guò)載保護(hù): LM1875T 還會(huì)限制在輸出端出現(xiàn)過(guò)載條件下的電流，以防止設(shè)備損壞。

• 安全工作區(qū)保護(hù) (SOA Protection): 某些高級(jí)放大器會(huì)具備安全工作區(qū)保護(hù)，它根據(jù)輸出電壓和電流限制芯片的功耗，確保芯片始終工作在其安全工作區(qū)內(nèi)，防止因電壓和電流的組合超過(guò)芯片承受能力而損壞。LM1875T 也具備類似的內(nèi)部限流機(jī)制，以確保在大信號(hào)或低阻抗負(fù)載下仍能安全工作。

4. 典型應(yīng)用電路分析

LM1875T 最常見(jiàn)的應(yīng)用電路是單芯片高保真功放電路，通常配置為非反相放大器或反相放大器。這里我們主要討論其在非反相放大器配置中的典型應(yīng)用。

4.1. 單芯片非反相放大器電路

（此處應(yīng)插入 LM1875T 的典型非反相放大器應(yīng)用電路圖，包括電源、輸入耦合、反饋網(wǎng)絡(luò)、輸出 Zobel 網(wǎng)絡(luò)等。由于無(wú)法直接生成圖像，請(qǐng)讀者自行參考 LM1875T 數(shù)據(jù)手冊(cè)中的典型應(yīng)用電路圖。）

圖 4.1 LM1875T 典型非反相放大器應(yīng)用電路示意圖

請(qǐng)注意：上述為示意性描述，實(shí)際電路圖請(qǐng)以官方數(shù)據(jù)手冊(cè)為準(zhǔn)。

4.2. 電路各部分功能

• 電源部分: 通常采用雙電源供電，例如 ±25V 到 ±30V。電源部分包括變壓器、整流橋和濾波電容。大容量的濾波電容（如 4700$muF或10000muF）對(duì)于穩(wěn)定電源電壓、降低紋波和提供足夠的瞬態(tài)電流至關(guān)重要。此外，在LM1875T芯片引腳附近還需要并聯(lián)小容量的去耦電容（如0.1muF或0.22muF瓷片電容和10mu$F 電解電容），用于濾除高頻噪聲和改善電源瞬態(tài)響應(yīng)。

• 輸入耦合電容 (C_in): 連接在音頻信號(hào)源和 LM1875T 的非反相輸入端（引腳 1）之間。其作用是阻隔信號(hào)源的直流分量，防止其影響放大器的直流工作點(diǎn)，同時(shí)允許交流音頻信號(hào)通過(guò)。通常選擇無(wú)極性電容，容量在 0.47$muF到2.2mu$F 之間，材質(zhì)選擇高品質(zhì)的薄膜電容（如 MKP 或 MKT）以獲得更好的音質(zhì)。

• 輸入電阻 (R_in): 通常串聯(lián)在輸入耦合電容之后，其作用是限制輸入電流，并與反饋電阻一起決定放大器的輸入阻抗。典型值為 20k$Omega$ 到 47k$Omega$。

• 反饋網(wǎng)絡(luò) (R_f, R_g): 由反饋電阻 R_f 和接地電阻 R_g 組成，連接在輸出端（引腳 4）和反相輸入端（引腳 2）之間。它們構(gòu)成了一個(gè)負(fù)反饋分壓器，決定了放大器的電壓增益。電壓增益 Av=1+(Rf/Rg)。為了獲得良好的音質(zhì)和穩(wěn)定性，通常選擇 R_f 為 20k$Omega$ 到 22k$Omega$，R_g 為 680$Omega$ 到 1k$Omega$，這樣可以得到大約 20 倍到 30 倍的增益，適合推動(dòng)大多數(shù)揚(yáng)聲器。R_g 通常會(huì)并聯(lián)一個(gè)容量在 47pF 到 220pF 的小電容 C_f，用于高頻補(bǔ)償，防止高頻自激。

• 輸出 Zobel 網(wǎng)絡(luò) (R_z, C_z): 通常由一個(gè) 4.7$Omega$ 到 10$Omega$ 的電阻 R_z 串聯(lián)一個(gè) 0.1$mu$F 的電容 C_z 組成，并聯(lián)在輸出端（引腳 4）和地之間。其作用是為放大器在高頻時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)載，防止驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（如揚(yáng)聲器）時(shí)產(chǎn)生寄生振蕩。

• 輸出緩沖/保護(hù)網(wǎng)絡(luò) (L_out, R_out): 有時(shí)會(huì)在輸出端串聯(lián)一個(gè)由幾圈漆包線繞制在電阻上的電感 L_out 和一個(gè) 0.5$Omega$ 到 1$Omega$ 的電阻 R_out 組成的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用是進(jìn)一步抑制高頻振蕩，并保護(hù)芯片在驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載時(shí)免受損害。在某些簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)中，也可以省略此部分，但需確保其他補(bǔ)償措施到位。

5. 設(shè)計(jì)考慮因素與注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)和構(gòu)建基于 LM1875T 的音頻放大器時(shí)，需要考慮多個(gè)因素以確保其性能、穩(wěn)定性和可靠性。

5.1. 電源設(shè)計(jì)

• 電源電壓選擇: LM1875T 的最大工作電壓為 ±30V?？紤]到留有余量，通常建議選擇 ±25V 到 ±28V 的直流電源電壓。更高的電壓可以提供更大的輸出功率，但也會(huì)增加芯片的功耗和發(fā)熱量。較低的電壓則會(huì)限制輸出功率。務(wù)必確保正負(fù)電源的對(duì)稱性，否則會(huì)造成輸出端有直流偏置，損害揚(yáng)聲器。

• 變壓器選擇: 選擇合適的電源變壓器是至關(guān)重要的。變壓器的功率應(yīng)該足夠大，通常建議為每個(gè)聲道預(yù)留 50VA 到 80VA 的功率容量，以確保在瞬態(tài)大電流輸出時(shí)電源不會(huì)“軟掉”，從而影響音質(zhì)。次級(jí)電壓應(yīng)根據(jù)所需的直流電壓來(lái)選擇，例如，如果要獲得 ±25V 直流，則交流次級(jí)電壓應(yīng)在 18V-0-18V 左右。

• 整流橋與濾波電容: 選用額定電流和耐壓足夠的整流橋堆。濾波電容的容量越大，電源紋波越小，低頻響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)越好。建議每個(gè)聲道使用至少 4700$muF，條件允許可選擇10000mu$F 或更大容量的電解電容。這些電容應(yīng)選擇低 ESR (等效串聯(lián)電阻) 的音頻專用電容，以獲得更好的高頻特性。

• 去耦電容: 在 LM1875T 的電源引腳（引腳 3 和引腳 5）附近，必須并聯(lián)小容量的去耦電容。通常會(huì)并聯(lián)一個(gè) 0.1$muF或0.22muF的瓷片電容（用于濾除高頻噪聲）和一個(gè)10muF或22mu$F 的電解電容（用于改善中頻瞬態(tài)響應(yīng)）。這些電容應(yīng)盡可能靠近芯片引腳放置，以最大限度地發(fā)揮其去耦作用。

5.2. 散熱設(shè)計(jì)

LM1875T 在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，尤其是在大功率輸出時(shí)。因此，良好的散熱是確保芯片長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

• 散熱器尺寸: 散熱器的尺寸應(yīng)根據(jù)預(yù)期的最大輸出功率和環(huán)境溫度來(lái)選擇。通常情況下，對(duì)于每個(gè) LM1875T 芯片，需要一個(gè)具有足夠散熱面積的鋁制散熱器。當(dāng) LM1875T 輸出 20W 功率時(shí)，其功耗可能達(dá)到 30W 甚至更高。散熱器熱阻應(yīng)選擇較低的，例如 1-2 °C/W。

• 導(dǎo)熱介質(zhì): 在芯片背面與散熱器之間涂抹一層薄而均勻的導(dǎo)熱硅脂，以提高導(dǎo)熱效率。

• 固定方式: 芯片應(yīng)牢固地固定在散熱器上，確保良好的接觸。可以使用螺釘和絕緣墊片。需要注意的是，LM1875T 的散熱片是與負(fù)電源（引腳 3）內(nèi)部連接的，因此如果使用共用散熱器，則必須使用絕緣墊片（如云母片或硅膠墊）和絕緣螺釘來(lái)隔離不同芯片的散熱片，以防短路。

5.3. 接地與布線

良好的接地和布線是防止噪聲和提高音質(zhì)的關(guān)鍵。

• 星形接地: 推薦采用星形接地方式。將所有接地線（包括信號(hào)地、電源地、揚(yáng)聲器地）匯聚到一點(diǎn)，然后連接到電源濾波電容的中心地或變壓器的中心抽頭處。這種方式可以有效避免地環(huán)路噪聲。

• 信號(hào)線與電源線分離: 信號(hào)線應(yīng)遠(yuǎn)離電源線和高電流線，以減少電磁干擾。

• 大電流路徑: 功率輸出路徑（如電源到芯片、芯片到揚(yáng)聲器）的走線應(yīng)盡量粗短，以減小電阻和感抗，降低損耗。

• 元件布局: 關(guān)鍵元件（如輸入耦合電容、反饋電阻、去耦電容）應(yīng)盡可能靠近 LM1875T 芯片放置，以縮短信號(hào)路徑，減少寄生效應(yīng)。

5.4. 元件選擇

• 電阻器: 建議使用低噪聲、高精度的金屬膜電阻，尤其是在輸入和反饋網(wǎng)絡(luò)中。

• 電容器:

• 輸入耦合電容: 對(duì)音質(zhì)影響較大，建議選擇高品質(zhì)的無(wú)極性薄膜電容（如 MKP、MKT、CBB）。

• 反饋電容 (C_f): 選用聚苯乙烯或聚丙烯電容，它們具有良好的高頻特性。

• 電源濾波電容: 選用低 ESR、長(zhǎng)壽命的電解電容。

• 去耦電容: 選用瓷片電容（高頻）和電解電容（中頻）。

• 揚(yáng)聲器保護(hù): 建議在輸出端增加揚(yáng)聲器保護(hù)電路，以防止在放大器故障時(shí)直流電壓損壞揚(yáng)聲器。這通常包括繼電器和直流檢測(cè)電路。

6. 常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

在使用 LM1875T 進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)，可能會(huì)遇到一些常見(jiàn)問(wèn)題。了解這些問(wèn)題的可能原因和解決方案可以大大提高效率。

6.1. 放大器有噪聲或嗡嗡聲

• 原因:

• 電源紋波過(guò)大。

• 接地不良或存在地環(huán)路。

• 輸入信號(hào)線受到干擾。

• 去耦電容不足或放置不當(dāng)。

• 輸入端未有效接地或懸空。

• 解決方案:

• 檢查電源濾波電容容量是否足夠，并確保其連接牢固。

• 重新檢查接地布線，嘗試采用星形接地，并確保所有接地連接良好。

• 將輸入信號(hào)線使用屏蔽線，并遠(yuǎn)離電源線和高電流線。

• 確保 LM1875T 芯片附近的去耦電容容量足夠且放置靠近芯片引腳。

• 在輸入端（非反相輸入端）未連接信號(hào)時(shí)，可以嘗試將其通過(guò)一個(gè)電阻（如 10k$Omega$）接到地，以避免拾取雜散信號(hào)。

6.2. 放大器輸出失真

• 原因:

• 電源電壓過(guò)低或紋波過(guò)大，導(dǎo)致輸出功率不足或削波。

• 負(fù)載阻抗過(guò)低，超過(guò)芯片驅(qū)動(dòng)能力。

• 增益設(shè)置過(guò)高，導(dǎo)致信號(hào)削波。

• 散熱不良，芯片過(guò)熱導(dǎo)致保護(hù)性關(guān)斷或性能下降。

• 反饋網(wǎng)絡(luò)元件值不正確或損壞。

• 輸入信號(hào)過(guò)大。

• 解決方案:

• 檢查電源電壓是否在 LM1875T 的推薦范圍內(nèi)，并檢查電源濾波是否良好。

• 確保揚(yáng)聲器阻抗不低于 4$Omega$（在較低電壓下可驅(qū)動(dòng) 4$Omega$，較高電壓下建議 8$Omega$）。

• 根據(jù) LM1875T 數(shù)據(jù)手冊(cè)和計(jì)算公式，重新檢查增益設(shè)置（R_f 和 R_g）。

• 改善散熱條件，確保散熱器尺寸足夠大，并涂抹導(dǎo)熱硅脂。

• 檢查反饋電阻和電容是否損壞或參數(shù)漂移。

• 降低輸入信號(hào)電平，避免過(guò)載。

6.3. 放大器無(wú)輸出或輸出很小

• 原因:

• 電源未連接或電源電壓不正常。

• LM1875T 芯片損壞。

• 輸入信號(hào)未連接或信號(hào)源故障。

• 輸出端短路或開(kāi)路。

• 揚(yáng)聲器損壞。

• 熱保護(hù)或短路保護(hù)被激活。

• 解決方案:

• 檢查所有電源連接，用萬(wàn)用表測(cè)量 LM1875T 的 VCC 和 VEE 引腳電壓。

• 更換新的 LM1875T 芯片進(jìn)行測(cè)試。

• 檢查輸入信號(hào)連接和信號(hào)源。

• 斷開(kāi)揚(yáng)聲器，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出端對(duì)地電阻，檢查是否存在短路。

• 測(cè)試揚(yáng)聲器是否正常工作。

• 檢查散熱情況，如果過(guò)熱，等待芯片冷卻后重新測(cè)試。檢查是否存在輸出短路，解除短路后芯片應(yīng)恢復(fù)工作。

6.4. 放大器自激振蕩

• 原因:

• 反饋回路設(shè)計(jì)不當(dāng)，高頻增益過(guò)大。

• 輸出端缺少 Zobel 網(wǎng)絡(luò)或其參數(shù)不匹配。

• 電源去耦不足或布線不合理。

• 地線阻抗過(guò)大，形成不良反饋。

• 解決方案:

• 在反饋電阻 R_g 并聯(lián)一個(gè)高頻補(bǔ)償電容 C_f (47pF - 220pF)。

• 檢查輸出 Zobel 網(wǎng)絡(luò)（R_z 和 C_z）是否存在，并確保其參數(shù)正確。R_z 通常為 4.7$Omega$ - 10$Omega$，C_z 為 0.1$mu$F。

• 確保電源去耦電容靠近芯片引腳，并檢查布線，使電源回路盡可能短。

• 優(yōu)化接地布線，減少地線阻抗。

7. LM1875T 的進(jìn)階應(yīng)用與優(yōu)化

盡管 LM1875T 的典型應(yīng)用電路已經(jīng)非常優(yōu)秀，但仍有一些進(jìn)階的應(yīng)用和優(yōu)化方法可以進(jìn)一步提升其性能。

7.1. 并聯(lián)輸出以增加功率

LM1875T 可以通過(guò)并聯(lián)多個(gè)芯片來(lái)增加輸出功率。這種方法需要仔細(xì)的平衡設(shè)計(jì)，以確保每個(gè)芯片都能均勻地分擔(dān)負(fù)載。通常需要增加均流電阻，并在輸入端使用緩沖器。這種方式能夠?qū)⑤敵龉β侍嵘?40W 甚至更高，但電路復(fù)雜性會(huì)顯著增加。

7.2. 橋接模式 (BTL)

將兩個(gè) LM1875T 芯片配置為橋接模式 (Bridge-Tied Load, BTL) 可以使輸出功率翻倍。在這種配置下，一個(gè)芯片放大正相信號(hào)，另一個(gè)芯片放大反相信號(hào)，揚(yáng)聲器連接在兩個(gè)芯片的輸出端之間。這樣可以提供更高的電壓擺幅，從而輸出更大的功率。例如，兩個(gè) LM1875T 在 ±25V 電源下，可以輕松輸出 50W 到 60W 的功率。然而，BTL 模式要求電源電流能力也翻倍，并且對(duì)芯片的性能匹配性有更高要求。

7.3. 前置放大與音調(diào)控制

LM1875T 本身是一個(gè)純功率放大器，不包含前置放大和音調(diào)控制功能。為了構(gòu)建一個(gè)完整的音頻系統(tǒng)，通常會(huì)在 LM1875T 之前增加一個(gè)前置放大器（例如使用 NE5532、OPA2134 等運(yùn)放）和音調(diào)控制電路（如低音、高音調(diào)節(jié)）。這些前置級(jí)能夠提供信號(hào)增益，并允許用戶調(diào)節(jié)音色，提升整體聽(tīng)音體驗(yàn)。

7.4. 高品質(zhì)元件升級(jí)

對(duì)電路中的關(guān)鍵元件進(jìn)行升級(jí)，可以顯著提升 LM1875T 放大器的音質(zhì)。

• 發(fā)燒級(jí)電容: 使用高品質(zhì)的音頻專用電解電容（如 Nichicon Fine Gold, Elna Silmic II, Rubycon Black Gate 等）作為電源濾波電容和去耦電容。在輸入耦合和反饋網(wǎng)絡(luò)中使用昂貴的薄膜電容（如 WIMA MKP 系列、ERO MKP 系列）可以帶來(lái)更通透的音質(zhì)和更低的失真。

• 精密電阻: 使用更精密（如 1% 甚至 0.1% 精度）和低噪聲的金屬膜電阻，尤其是在反饋網(wǎng)絡(luò)中，可以進(jìn)一步改善信噪比和聲道平衡。

• 整流二極管: 使用快速恢復(fù)二極管或肖特基二極管作為電源整流橋，可以減少開(kāi)關(guān)噪聲，改善電源純凈度。

7.5. 優(yōu)化 PCB 布局

一個(gè)精心設(shè)計(jì)的 PCB 布局對(duì) LM1875T 放大器的性能至關(guān)重要。

• 最小化回路面積: 電流回路面積應(yīng)盡可能小，特別是大電流的電源回路和輸出回路，以減少電磁輻射和感應(yīng)噪聲。

• 分離模擬地和數(shù)字地: 如果系統(tǒng)中包含數(shù)字部分，應(yīng)將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，并在一點(diǎn)匯合。

• 熱路徑優(yōu)化: PCB 布局時(shí)應(yīng)考慮到散熱片的位置，確保氣流順暢。

8. LM1875T 與其他功放芯片的對(duì)比

在音頻放大器市場(chǎng)中，LM1875T 并非唯一的選擇。了解它與其他常見(jiàn)功放芯片的異同，有助于在不同應(yīng)用場(chǎng)景中做出明智的選擇。

8.1. 與 LM3886 的對(duì)比

LM3886 是國(guó)家半導(dǎo)體公司推出的另一款集成音頻功率放大器，通常被認(rèn)為是 LM1875T 的升級(jí)版或更高功率版本。

• 功率輸出: LM3886 能夠提供更高的連續(xù)輸出功率，通?？蛇_(dá) 68W，遠(yuǎn)高于 LM1875T 的 20W。

• 電源電壓: LM3886 支持更高的電源電壓，最高可達(dá) ±42V。

• 保護(hù)功能: LM3886 集成了更先進(jìn)的保護(hù)功能，包括“靜音”功能和更完善的“Spike Protection”技術(shù)，使其在啟動(dòng)/關(guān)斷時(shí)更安靜，對(duì)電源沖擊的承受能力更強(qiáng)。

• 音質(zhì): 兩者都以出色的音質(zhì)著稱。一些發(fā)燒友認(rèn)為 LM1875T 的音色更為“溫暖”和“模擬”，而 LM3886 則更“中性”和“有力”。這在很大程度上取決于個(gè)人聽(tīng)感和外圍電路的設(shè)計(jì)。

• 應(yīng)用: LM1875T 更適合中小型桌面音響、HIFI 耳放或作為小型書(shū)架箱的驅(qū)動(dòng)。LM3886 則更適合驅(qū)動(dòng)大功率的落地箱或作為更大規(guī)模音頻系統(tǒng)的核心。

• 成本與復(fù)雜性: LM1875T 相對(duì)更便宜，外圍電路更簡(jiǎn)單。LM3886 價(jià)格稍高，且由于功率更大，對(duì)電源和散熱的要求也更高。

8.2. 與 TDA 系列芯片的對(duì)比 (如 TDA2030/TDA2050)

STMicro 的 TDA 系列芯片（如 TDA2030、TDA2050、TDA7293/7294 等）也是廣泛使用的音頻功放芯片。

• TDA2030/TDA2050: 這兩款芯片在功率輸出上與 LM1875T 較為接近（TDA2030 約 14W，TDA2050 約 32W）。它們通常更經(jīng)濟(jì)，在多媒體音箱和小型功放中非常流行。然而，在音質(zhì)和低失真方面，大多數(shù)發(fā)燒友認(rèn)為 LM1875T 略勝一籌，尤其是在細(xì)節(jié)表現(xiàn)和動(dòng)態(tài)范圍上。TDA 系列的保護(hù)功能也相對(duì)簡(jiǎn)單。

• TDA7293/TDA7294: 這些是 STMicro 的更高功率產(chǎn)品，功率輸出可達(dá) 100W 甚至更高。它們?cè)趯I(yè)音響和家庭影院功放中更常見(jiàn)。與 LM1875T 相比，它們的功率更大，但通常需要更復(fù)雜的電源和外圍電路。音質(zhì)上，TDA7293/7294 也表現(xiàn)不俗，但與 LM1875T 或 LM3886 相比，各有特色，難以簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)優(yōu)劣。

8.3. 與分立元件功放的對(duì)比

分立元件功放（使用獨(dú)立晶體管、電阻、電容等搭建）通常被認(rèn)為是音質(zhì)的極致，但其設(shè)計(jì)和制作難度遠(yuǎn)高于集成芯片功放。

• 音質(zhì)潛力: 分立元件功放理論上可以達(dá)到更高的音質(zhì)上限，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師可以根據(jù)具體需求選擇和優(yōu)化每一個(gè)元件，例如采用 A 類或純甲類放大，從而獲得極低的失真和卓越的音色。

• 設(shè)計(jì)難度與成本: 分立元件功放的設(shè)計(jì)、調(diào)試和元件匹配都需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和高昂的成本。

• 可靠性與保護(hù): 分立元件功放的保護(hù)電路需要單獨(dú)設(shè)計(jì)，其可靠性通常不如集成芯片功放自帶的完善保護(hù)。

• LM1875T 的優(yōu)勢(shì): LM1875T 的優(yōu)勢(shì)在于以極低的成本和簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)，提供了接近高端分立元件功放的音質(zhì)表現(xiàn)，且具有出色的穩(wěn)定性和可靠性。這使得它成為 DIY 愛(ài)好者和預(yù)算有限但追求高音質(zhì)的用戶的理想選擇。

9. 總結(jié)與展望

LM1875T 作為一款經(jīng)典的音頻功率放大器芯片，以其卓越的音質(zhì)、穩(wěn)定的性能、內(nèi)置的完善保護(hù)機(jī)制以及相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路，在音頻領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。通過(guò)本文的詳細(xì)解析，我們深入了解了 LM1875T 的引腳功能、工作原理、典型應(yīng)用電路及其設(shè)計(jì)考慮因素。從電源設(shè)計(jì)到散熱管理，從接地布線到元件選擇，每一個(gè)細(xì)節(jié)都對(duì)最終的音質(zhì)表現(xiàn)有著舉足輕重的影響。

LM1875T 能夠提供 20W 的連續(xù)輸出功率，對(duì)于驅(qū)動(dòng)大多數(shù)書(shū)架箱或作為桌面音響的核心來(lái)說(shuō)已經(jīng)綽綽有余。其低失真特性和飽滿溫暖的音色深受廣大音頻愛(ài)好者的喜愛(ài)。雖然市面上不斷有新的、更高功率的集成放大芯片涌現(xiàn)，甚至分立元件功放也在不斷追求極致，但 LM1875T 依然憑借其獨(dú)特的魅力和無(wú)可替代的性價(jià)比，在 DIY 音頻圈中保持著極高的人氣。

未來(lái)的音頻放大技術(shù)將繼續(xù)向著更高集成度、更高效率、更低失真以及更智能化的方向發(fā)展。例如，D 類數(shù)字功放以其超高效率和緊湊的體積，在便攜式設(shè)備和數(shù)字音響中占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，對(duì)于追求純粹模擬音質(zhì)的愛(ài)好者而言，LM1875T 這類經(jīng)典的 AB 類模擬放大器依然具有不可替代的價(jià)值。它們所帶來(lái)的溫暖、自然、富有感情的音色，是許多數(shù)字放大器難以比擬的。

掌握 LM1875T 的應(yīng)用技巧，不僅能夠幫助我們成功搭建高質(zhì)量的音頻放大器，更重要的是，它能讓我們深入理解模擬音頻放大器的精髓，為未來(lái)探索更高級(jí)的音頻電路設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。無(wú)論是作為入門(mén)級(jí) HIFI 愛(ài)好者的敲門(mén)磚，還是資深玩家的“懷舊”之選，LM1875T 都將繼續(xù)在音頻領(lǐng)域閃耀光芒。

希望本文能為廣大音頻愛(ài)好者和工程師提供一份全面而深入的 LM1875T 應(yīng)用參考。在實(shí)際操作中，理論與實(shí)踐相結(jié)合至關(guān)重要，建議讀者在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，多動(dòng)手實(shí)踐，積累經(jīng)驗(yàn)，才能真正體會(huì)到 LM1875T 的魅力所在。