几种Hi-Fi运放的地电压应用测试

低电压供电放大电路成功的关键就是运算放大器。最近我实测了几种高性能运放的低压特性，现将结果公布出来，仅供参考。

(1)NE5532N(Phili )：测试电路见图1。它是经典的正向输入线路放大器电路。考虑到在随身听中应用时常常需要10倍以上的增益，因此我采取了21．2倍增益的元件参数。首先，将信号幅度从0开始提升，当输出电压超过6V 以后，波形的负半周开始出现削顶失真。这时，把输出幅度调到最大不失真的6V ，从10Hz开始提高信号频率，在频率超过160kHz以后，输出幅度开始，缓慢下降。在200kHz时，输出降到5V 。接下来，把信号换成 lkHz、l0kHz的方波，发现输出波形仅在前后沿出现了8％-10%的过冲，见图2。试在Rfl上并联一只8~10PF的电容，过冲消失，l0kHz 方波的转折处梢有圆滑过渡。在发表许多的5532放大电路中都没有增加这个负反馈电容，看来是有问题的! 下面测试该芯片的低压特性。将电压调到±2V，测得静态电流为±3．96mA。重复以上测试发现，此时它的最大输出电压只有200mV ，但频率特性却改善了，直到500kHz，输出幅度竟没有丝毫下降。方波的过冲与解决同上。NE5532N的最大不失真输出电压与其供电电压成正比。但如果信号幅度不超过200mV，那么供电在±2~±15V范围内变化，对输出幅度与波形失真都无影响。可见，如果作随身听的线路放大器，它可以使用4节镍氢电池供电。然后去掉输出电容C01、C02，把负载电阻RL换成Beyer Dynamic DT-931耳机(240Ωx2)，重复以上测试，发现NE5532N能够轻松地推动这只大型耳机。但在±2V供电下，输出电压太低，用音乐信号试听感觉低音无力，中音内缩，音量一调大就有削顶失真。将电压提高到±2．7V时情况才明显改观。如果用±5V及以上的电压供电，耳机的音响效果变得极为出色。从测试结果看，NE5532N不太适合作随身听功放。推动高阻耳机时它力度不足，推动低阻耳机电流又太弱。在测试中找还发现了一个重要问题，即负电源电压的变化对最大输出电压的影响远大于正电源电压的影响!换句话说，NE5532N在不对称的低电压下工作效果更好。V+、V-之差可达30％。比如，在+2V、-3V下Vomax=400mV；在+1．8V、-2．6V时，Vomax=390mV 。这就比±2V时的200mV 大多了。因此，可以用两节电池作V+，三节电池作V-，这又是一个新发现。
 
(2)OP275：把同样的线路放大器运放换为OP275，再作上述测试(除耳机功放以外)。在±15V下，Io=±4．95mA，Vomax达 6．2V 。当频率调到260kHz时，Vomax下降到5V 。在±5V下，lo=±4．65mA,Vomax=1．6V ，100kHz频率下 Vomax无下降。 ±2．7V时 lo =±2．64mA， Vomax=600mV ,100kHz输出无下降。在低压条件下，它的最大输出要超过NE5532N，但电压降至±2．5V以下后，电路的增益开始下降，在±2V及以下，增益明显下降，频率到27kHz时输出就迅速降低。看来OP275的低压性能不如NE5532N，做随身听时至少要使用6V电压供电。

(3)TL072：土15V时Io=4．2mA，Vomax=5V ，比上两种型号输出都小。在100kHz下输出无衰减，波形无失真。±5V时 lo=±2．93mA,Vomax=500mV，输出太小，频响不变。+2V时Io=±2mA,Vomax=200mV，但频响变差，在22kHz时输出降为150mr，仍无失真。在负电源降到2．09V以下时，增益开始下降，而正电源的影响就差得多了，这一点上它与NE5532N一样。显然，TL072 的降压特性还不错，但电压过低时频响特性会明显变坏，所以至少应当使用~3V以上的电池组。

(4)TDAl308：这是专为在低压下使用的贴片式运算放大器．它的工作电压可在±1．5~±8V范围内，推动10kD,电阻负载时失真仅有 0．0009％，转换速率达5V／μs。原厂给出的应用电路是负端输入、增益为1的耳机放大器。但我仍然使用上述线路放大器电路及元器件数值，分别用 10kΩ电阻和耳机作负载，实剐数据证明它的性能非常理想。在±1．59V电压下，静态电流为±2．81mA，最大输出电压达到了620mV！提高信号频率测得： 60kHz为600mV， 240kHz为400mV。lkHz方波的波形极优，规整平直。10kHz方波转角处稍有一点儿圆滑过渡。在±2V下，Io为3．16mA,Vomax上升到900mV。±2AV时， Io=3.43mA,Vomax=1100mV。±3V， Io=3．96mA,Vomax=1500mV。测试结果可见，TDAl308的低压特性极好，输出幅度远高于普通Hi-Fi运放，负载能力也强得多。从其内部电路看，它是全MOS运放，除了可以作耳机放大器以外，也可以用作线路放大器、磁头放大器等等。