80年代以前，輸出功率僅幾瓦的聲頻功率放大器都要采用分立元件來(lái)制作。進(jìn)入80年代后，國內開(kāi)始研制生產(chǎn)出一些小功率的功放IC，但由于這些功放IC的性能指標不佳，尤其是可靠性比較差，很快就被國外生產(chǎn)的功放IC所取代。日本生產(chǎn)的HA1392、TA7240曾經(jīng)是80年代用得非常普遍的功放IC。HA1392與TA7240的輸出功率都只有4W ~ 6W。HA1392的工作頻率上限較低，電源極性接反就即刻損壞。TA7240的外圍電路設計難度較大，靜音控制易受外界干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作。意法SGS公司在80年代初開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的TDA2030A算是比較好的一款功放IC，它的輸出功率能夠達到12W以上。盡管SGS公司在TDA2030A基礎上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使輸出功率能夠達到24W，但由于它們的電源適用范圍只有±22V，如果使用未經(jīng)穩壓的整流濾波直流電供電，它們實(shí)際上都只能給4Ω負載輸出12W功率。美國NS公司在80年代開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的LM1875功放IC，比SGS公司生產(chǎn)的TDA2030A功放IC輸出功率高出一倍，原因就在于它的電源適用范圍可以達到±30V。如果使用穩壓直流電供電，TDA2030A與LM1875實(shí)際上都能在±18V供電條件下給4Ω負載輸出24W正弦波有效功率。而且提高供電電壓，除了使LM1875在更低的輸出功率下發(fā)生功耗過(guò)載保護動(dòng)作外，并不能增大輸出功率。作為早期開(kāi)發(fā)的功放器件，TDA2030A與LM1875都沒(méi)有靜音控制功能，對電源紋波的抑制能力也不夠強。荷蘭菲利普公司在意法SGS公司推出TDA2030A之后不久，也開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出一款性能指標類(lèi)同的TDA1521Q雙功放IC。該款功放IC的電源適用范圍也是±22V，能夠同時(shí)給兩個(gè)4Ω負載分別輸出12W功率。由于TDA1521Q已把決定放大倍率的負反饋電路做在IC內部，使用上相對比較簡(jiǎn)便。此后，菏蘭菲利普公司又推出一款型號為T(mén)DA1514A的高性能功放IC，產(chǎn)品介紹資料上稱(chēng)它能夠輸出40W的功率。但是，實(shí)際的使用實(shí)驗證明：在使用穩壓直流電源供電的情況下，TDA1514A能夠可靠工作的電源電壓只到±18V，給4Ω負載輸出的正弦波有效功率為24W。如果將電源電壓提高到±20V以上電壓，TDA1514A將出現過(guò)載保護動(dòng)作，而且所進(jìn)行的過(guò)載保護動(dòng)作表現為半波截止輸出。這樣，人們只能把TDA1514A的工作電壓設計為與LM1875相同的工作電壓。
   在90年代以前，電子器件生產(chǎn)廠(chǎng)商提供的功放IC輸出功率實(shí)際都在30W以下。在經(jīng)過(guò)10多年的努力后，美國NS公司和意法SGS公司都在90年代期間相繼開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出多款輸出功率超過(guò)30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美國NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS公司的代表作。這些功放IC芯片都具有很小的安裝體積和多項安全保護功能，使用上很可靠。但同時(shí)也正因為功放IC芯片需要有很可靠的過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)功耗等多項安全保護功能，生產(chǎn)廠(chǎng)家在設計IC芯片的內部保護電路時(shí)，可能會(huì )因為所采取的檢測方式過(guò)于敏感或欠成熟，出現一些不夠良好的問(wèn)題。生產(chǎn)廠(chǎng)家沒(méi)有在其產(chǎn)品介紹說(shuō)明中將這些缺陷寫(xiě)出來(lái)，固然有可能是不希望自己的產(chǎn)品銷(xiāo)售受到影響，但更多的原因是他們自己也未必發(fā)現了這些缺陷，而需要用戶(hù)在使用過(guò)程中將發(fā)現的問(wèn)題反饋給生產(chǎn)廠(chǎng)家，他們再去改進(jìn)開(kāi)發(fā)新的器件。譬如，美國NS公司的音響工程師曾給我推薦使用他們生產(chǎn)的功放IC，其中有一款型號為L(cháng)M4701（樣品型號為L(cháng)M4700），該款功放IC據說(shuō)是替代LM1875的器件，它具有靜音控制功能，輸出功率比LM1875高。但實(shí)際的使用證明：LM4701在推動(dòng)4Ω負載時(shí)能夠正常工作，不出現誤保護動(dòng)作的電源電壓不可以超過(guò)±20V，最大輸出功率只有20W。如果電源電壓超過(guò)±20V，譬如為±22V時(shí)，輸出功率不但不會(huì )增大，100Hz以下低聲頻段能夠正常輸出的功率會(huì )降低到只有10W。雖然在±26V穩壓電源供電下，LM4701可以給8Ω負載輸出25W功率，但因其電源實(shí)用范圍只有±32V，在使用非穩壓直流電源供電情況下，LM4701可以給8Ω負載輸出的功率還達不到20W。又譬如，意法SGS公司生產(chǎn)的TDA7264雙功放IC，產(chǎn)品介紹資料中標明它的最高工作電壓為±25V，最大輸出電流為4A，比TDA2030A的性能指標（最高工作電壓為±22V，最大輸出電流為3.5A）要高。但實(shí)際的使用證明：TDA7264在推動(dòng)4Ω負載時(shí)，能夠可靠工作，不出現誤保護作的電源電壓不可以超過(guò)±15V，相應的輸出功率只有2×12W。此外，TDA7264工作時(shí)器件上的發(fā)熱溫度（測試點(diǎn)放在IC金屬片上）應保持在70℃以下。否則， TDA7264的內部過(guò)熱保護電路會(huì )因為IC在較高的發(fā)熱溫度下工作產(chǎn)生累積效應，在連續工作30分鐘后出現“軟保護”而使其能夠輸出的功率降低到正常值的1/4以下。本來(lái)，理想的過(guò)熱保護功能應該是在功放IC的發(fā)熱溫度達到最高允許值時(shí)關(guān)斷輸出，待其溫度冷卻至比最高允許值低若干度時(shí)重新恢復輸出。TDA7264工作之后，發(fā)熱溫度在短時(shí)間內達到110℃也沒(méi)有出現過(guò)熱保護，工作情況良好，人們會(huì )因此誤認為T(mén)DA7264具有很好的溫度特性而降低對它的散熱要求。美國NS公司在80年代生產(chǎn)的LM1875功放IC雖然沒(méi)有靜音功能，但其內部設計的過(guò)熱保護功能已接近理想要求，因此直到如今還繼續被音響生產(chǎn)廠(chǎng)大量選用。但是美國NS公司在90年代生產(chǎn)的LM3875、LM3886大功率功放IC，在過(guò)熱保護功能方面的表現卻很令人失望！尤其是采用陶瓷絕緣封裝的功放IC，因其導熱狀況不佳，LM3875在推動(dòng)4Ω負載時(shí)，連10W以上的正弦波額定功率都不能連續
輸出。就是改成8Ω負載，陶瓷絕緣封裝的LM3875能夠正常輸出30W正弦波額定功率的時(shí)間也僅能維持幾秒鐘就開(kāi)始出現雜波。同樣，陶瓷絕緣封裝的LM3876，在推動(dòng)4Ω負載時(shí)能夠正常輸出40W正弦波額定功率的時(shí)間也只能維持幾秒鐘就開(kāi)始出現雜波。必須使用金屬片導熱的封裝器件，并保持功放IC金屬片上的發(fā)熱溫度不超過(guò)85℃，LM3875（或LM3876）、LM3886才能分別給4Ω負載正常的長(cháng)期輸出30W與50W正弦波額定功率。因此，人們在使用LM3875、LM3886等功放IC器件時(shí)，一定要給它們配上足夠大的散熱器。同時(shí)，用于給功放IC金屬片絕緣的導熱片厚度應盡可能薄，不要超過(guò)0.3mm，這樣才能確保功放IC與散熱器之間的溫差只有幾度。
  意法SGS公司在80年代生產(chǎn)的TDA2030A功放IC，在過(guò)熱保護方面的表現比美國NS公司生產(chǎn)的LM1875略差，它的特點(diǎn)就是當功放IC金屬片上的發(fā)熱溫度超過(guò)105℃時(shí)輸出信號波形上將出現雜波。而LM1875功放IC在發(fā)熱溫度低于最高允許值時(shí)，輸出信號波形始終保持正常。只有當IC金屬片上的發(fā)熱溫度達到115℃后，LM1875功放IC才關(guān)斷輸出。TDA2030A功放IC金屬片上的發(fā)熱溫度也是要達到115℃后才關(guān)斷輸出，所以它有一個(gè)不穩定工作的溫度段，好在這個(gè)溫度段已經(jīng)是很高的溫度，對使用沒(méi)有明顯的影響。令人感到欣慰的是，意法SGS公司在90年代推出的TDA7296、TDA7295、TDA7294幾款實(shí)際輸出功率都能達到50W的功放IC，在過(guò)熱保護方面的表現已經(jīng)做得非常良好。它們在功放IC的發(fā)熱溫度低于最高允許值時(shí)，輸出信號波形都始終保持正常良好。必須在功放IC金屬片上的發(fā)熱溫度達到115℃之后，它們才關(guān)斷輸出。相對于其它大功率放大IC來(lái)說(shuō)，意法SGS公司生產(chǎn)的TDA7296、TDA7295、TDA7294確實(shí)是其中的佼佼者。

《電子制作》在2000年第7、8兩期連續刊登了我設計的“200W電子三分頻高品質(zhì)有源音響”后，許多愛(ài)好者來(lái)信詢(xún)問(wèn)為什么沒(méi)有給它設計音量調節電路。其實(shí)，我在推出200W、50W、18W系列電子三分頻高品質(zhì)有源音響之時(shí)，已經(jīng)設計了可供它們通用的音量調節電路。我之所以沒(méi)有馬上將其介紹給大家，原因是需要進(jìn)行反復地仔細研究后，才可以把最佳的作品提供給愛(ài)好者去仿做。 對音響電路有過(guò)研究的人，大都知道TA8184、LM1036、TDA1524這些專(zhuān)用于音量控制的直流音調IC。其中，TA8184的性能指標最好。LM1036的音質(zhì)也不錯，但它的左右聲道平衡不夠好、相差可能超過(guò)2db。LM4016 是LM1036的升級品，增加了3D環(huán)繞聲處理功能。TDA1524的音質(zhì)不佳，聽(tīng)感上明顯單薄，人們一般不選用它。由于這些直流音調IC帶有高低音調節功能，它們的輸出信號峰峰值雖然可以達到8V，但輸入信號的峰峰值最大只允許達到3V。然而從CD機輸出的音頻信號，除小型攜帶機外，一般都可以輸出超過(guò)6V峰峰值的音頻信號�，F代錄制的CD音樂(lè )節目都頻繁出現超過(guò)4V峰峰值的音頻信號，當把CD機輸出的音頻信號直接輸入這些直流音調IC中時(shí)，幅度稍大的信號就要出現削波。為了防止信號削波，必須先將信號源輸出的音頻信號衰減10db才能輸入到直流音調IC中，然后再對直流音調IC輸出的信號進(jìn)行相應的放大，結果是使整機信噪比下降了10db。以TA8184和LM1036來(lái)說(shuō)，它們自身的信噪比在電路設計達到最佳時(shí)也只有80db，在經(jīng)過(guò)上述先衰減再放大的處理后，整機的信噪比最多只能達到70db。這樣的性能指標，顯然達不到高品質(zhì)音響系統的要求。就是對音質(zhì)要求較低的多媒體音響系統，由于經(jīng)常播放幅度大的低音信號，如果不采取先衰減再放大的處理方式，也不宜使用這些曾在上個(gè)世紀80年代風(fēng)光過(guò)的直流音調IC了。
  在高品質(zhì)音響系統中，音量調節是很重要的環(huán)節。當音頻放大器的信噪比已經(jīng)做到90db以上時(shí)，音量調節器的信噪比如果不夠高，整體的播放效果就會(huì )受到明顯損害。普通電位器由于電阻膜片的空間面積比較大，很容易產(chǎn)生外部感應噪聲。當把電位器旋到兩端時(shí)，電位器產(chǎn)生的感應噪聲較小。當把電位器旋到中間常用位置上時(shí)，電位器產(chǎn)生的感應噪聲最大。實(shí)驗證明，使用普通電位器做音量調節，在把電位器全部屏蔽起來(lái)，直接把信號源輸出的音頻信號加到電位器上時(shí)，整機的信噪比僅能夠達到60db左右。要想降低電位器產(chǎn)生的外部感應噪聲，只能使用低噪聲放大電路將信號源輸出的音頻信號先放大10倍后，再將它加到電位器上。這樣做的難點(diǎn)是前置低噪聲放大電路需要使用較高的工作電壓，必須超過(guò)±40V，才能在不發(fā)生信號被削波的情況下提高整機信噪比。由于加在電位器上的音頻信號幅度被放大了10倍，在電位器上產(chǎn)生的熱損耗也將增大100倍，因此不能再使用普通碳膜電位器，必須改用由若干個(gè)金屬膜電阻串聯(lián)構成的有級非連續調節的特制電位器來(lái)調節音量。這種特制電位器產(chǎn)生的熱噪聲比普通碳膜電位器產(chǎn)生的熱噪聲要低得多，價(jià)格也要貴得很多。許多高品質(zhì)音響系統常采用這種方式來(lái)調節音量，但既便如此，整機的信噪比也僅能夠達到85db左右，很少能夠超過(guò)90db。所幸的是，在上個(gè)世紀90年代后期，國外已經(jīng)有多家電子公司生產(chǎn)出新一代的音量調節專(zhuān)用IC。其特點(diǎn)是將一系列微型電阻串聯(lián)集成在IC內部，通過(guò)集成在IC內部的數字電路控制電子開(kāi)關(guān)實(shí)現觸點(diǎn)切換。由于
集成在IC內部的微型電阻體積非常小，幾乎不會(huì )產(chǎn)生外部感應噪聲，這些音量調節專(zhuān)用IC的信噪比都能達到90db以上，非線(xiàn)性失真不大于0.01%，輸入、輸出信號的峰峰值都允許達到電源電壓值。以典型的音量調節專(zhuān)用IC芯片TC9235或SC9153來(lái)說(shuō)，工作電壓取為單9V或雙±5V時(shí)，輸入、輸出信號的最大峰峰值可達到9.3V或10.3V，信噪比可達到100db，它們顯然是性能良好的音量調節器件。 有了性能良好的新一代音量調節專(zhuān)用IC，人們只要按照生產(chǎn)廠(chǎng)商提供的應用電路進(jìn)行設計排板，就可以制作出適合高品質(zhì)音響系統使用的音量調節器了。但是，要把它制作成一個(gè)完善的音量調節器，人們還需要把紅外遙控電路和音源切換電路也增加上去。

   我司專(zhuān)注于音頻功放IC的銷(xiāo)售和推廣，詳細的產(chǎn)品資料請查閱：http://www.webuyspringsrealestate.com/product_1001.htm