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HWD2163組成的耳機功放電路圖

來源: 21ic
2020-11-12
類別:電路圖
eye 35
文章創建人 拍明

原標題:HWD2163組成的耳機功放電路圖

HWD2163是一款雙聲道音頻功率放大器,支持橋式和單端模式,適合驅動耳機和揚聲器。以下為基于HWD2163的耳機功放電路設計核心要點:


一、HWD2163芯片特性

  1. 供電電壓:4.5V至6V,典型應用為5V。

  2. 輸出功率

    • 4Ω負載:2.2W(橋式模式)。

    • 32Ω耳機:功率需根據負載匹配調整,典型設計可驅動32Ω至300Ω耳機。

  3. THD+N:1.0%(1kHz,1W輸出)。

  4. 關斷模式:支持低功耗關斷,待機電流極低。


二、電路設計關鍵點

  1. 模式選擇

    • 橋式模式:適用于揚聲器驅動,輸出電壓高,但耳機接入時需切換至單端模式。

    • 單端模式:直接驅動耳機,避免橋式模式下負載兩端電壓為0V的問題。

    • 切換機制:通過耳機插孔的機械開關或電子控制(如微處理器)實現模式切換。

  2. 輸入信號

    • 音頻信號通過HP-IN管腳(16腳)輸入,典型電壓為4V。

    • 無耳機插入時,R1-R2分壓電阻使HP-IN電壓約為50mV,驅動橋式模式。

    • 耳機插入后,HP-IN電壓升至VDD,關斷橋式模式,激活單端模式。

  3. 輸出耦合

    • 輸出耦合阻抗R2和R3需匹配耳機阻抗(如32Ω),對驅動能力影響可忽略。

    • 可選配輸出耦合電容,隔離直流成分,保護耳機。

  4. 反饋網絡

    • 通過外部電阻調整增益,典型增益范圍為20dB至30dB。

    • 反饋電阻需與輸入電阻配合,確保閉環穩定性。

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三、典型電路圖示例

以下為HWD2163驅動耳機的簡化電路圖描述:

  1. 電源部分

    • 5V供電,正負電源端各接100μF電解電容濾波。

    • 在芯片附近并聯0.1μF陶瓷電容,抑制高頻噪聲。

  2. 輸入級

    • 音頻信號通過10kΩ電阻連接至HP-IN管腳。

    • 反相輸入端通過反饋電阻(如100kΩ)連接至輸出端,形成同相放大器結構。

  3. 輸出級

    • 單端輸出直接驅動耳機負載(如32Ω)。

    • 對于高阻抗耳機(如300Ω),可調整反饋電阻以優化增益。

  4. 模式切換

    • 耳機插孔的機械開關控制HP-IN電壓,實現橋式與單端模式的自動切換。


四、優化建議

  1. 增益調整

    • 通過改變反饋電阻值調整增益,避免過載失真。

  2. 電源去耦

    • 在電源引腳附近增加LC濾波電路,進一步降低電源噪聲。

  3. 保護電路

    • 加入輸出短路保護和過溫保護,確保芯片安全運行。

  4. 布局與布線

    • 電源線與信號線分開走線,避免干擾。

    • 輸出端使用粗導線連接耳機,降低線路損耗。


五、應用場景

  • 便攜設備:智能手機、平板電腦的耳機驅動。

  • 音頻制作:錄音室監聽耳機的放大。

  • 高阻耳機:驅動200Ω至600Ω的高阻抗耳機,提升音質。


六、注意事項

  1. 耳機阻抗匹配:確保輸出阻抗與耳機阻抗匹配,避免功率損失。

  2. 散熱設計:連續大功率輸出時,需為芯片加裝散熱片。

  3. 模式切換邏輯:耳機插孔的機械開關或電子控制需可靠,避免模式誤判。


通過合理設計電源、反饋網絡和保護電路,基于HWD2163的耳機功放可實現高效、低失真的音頻放大,滿足高保真耳機驅動需求。


責任編輯:David

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標簽: HWD2163 耳機功放

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