2024年4月27日发(作者：石罗绮)
朋友酷爱电影．最近购得一副耳机．森海塞尔的
ＨＤ５５５．说用电脑声卡昕起来声音平淡并且有轻微的
底噪．邀请我帮他设计一个耳放。
出于成本的考虑．我马上想到了网上经典的４７耳
放，这款耳放的电路简单．成本低廉并且评价也不错。
由于电脑音频输出本身有底噪，所以打算不使用内置
声卡，而采用一个外置声卡完成解码和ＤＡ转换。几经
考虑．最后决定选用德州仪器的ＵＳＢ音频ＣＯＤＥＣ芯
片ＰＣＭ２９００，曾经使用过这教芯片．性能非常忧秀。
耳放部分和音频解码部分的电路确定以后．就能
画出系统的框图了．我设计的整个耳放框图如圈１所示。
功率放大部分采用的４７耳放电路需要双电源供电．而
生活中使用的交流适配器输出般为单电源．所以需
要增加单／双电源转换电路。另外．ＰＣＭ２９００的输出
信号包含有高频分量，在进行放大前要通过低通滤波
器进行平滑滤波。
－１．耳垭电硌至薹量量羔童ｉ：ｉ：豢一一、
图２给出了一个声道的电路图。经典的４７耳放
囤１耳放的系统框图
万方数据
使用了两个双运放．其中一个作放大．另一个作跟
随．电压放大倍数由Ｒ１和Ｒ３确定，实验证明．对
于ＨＤ５５５这款耳机．用ＵＳＢ音频ＤＡＣ输出作为音源
时．图中的取值是比较合适的。实际应用时，为了保
证运放的可靠工作．一般会在反聩电阻Ｒ３上并联一个
２０ｐＦ左右的小电容，囤２中没有画出。
●１２．埠两．龟疆礴酗毵电囊＊：三：兰…叠：：三
图３为单电源转双电源电路。如圈，当功放的输
八端接固定的直流电平时．输出端电位为电源电压的
１／２．如果将输出端作为参考地，那么电源电压的正
负极分别为＋１／２Ｖｃｃ和一１／２Ｖｃｃ。这里使用的是廉价
的集成功率放大器ＴＤＡ２０３０．其工作电压范围为±
６Ｖ～±１８Ｖ，所以单电源的供电电压应为１２—３６Ｖ，
选用笔记本电脑电源（＋１９Ｖ）就银合适。
－３．蕾张ＤＡＣ电强：？｜‘ｊｊ要要ｊ量董曼
圈４所示为使用ＰＣＭ２９００构成的ＵＳＢ音频ＤＡＣ
电路ｏ
ＰＣＭ２９００是一款ＵＳＢ接口的音频ＣＯＤＥＣ芯
片．这里只是用了它的ＤＡＣ部分．没有使用ＡＤＣ部分。
ＰＣＭ２９００可以使用ＵＳ８总线的＋５ｖ电源供电．外围
电路十分简单，并且具有１６位分辨率和低至０
００５％
图２耳放部分电路闰
２０１１
０３－电子茸惟－２１
的］ＨＤ＋Ｎ。图中并联在晶体上的１Ｍ左右的电阻不可
省略．否则可能导致晶体振荡器不起振。
ＯＰＡ２３５３均为贴片封装，为了使这部分整体看起来协
调．外围的窖阻器件全部采用０８０５封装的贴片元件。
大信号部分包括电源电路部分和耳放部分．这部分电路
１４氍通漉溶电强誊：Ｉ量誊ｌ誊…一二Ｉ
图５给出的低通滤波电路采用的是德州仪器公司
用到的运放ｌｃ和ＴＤＡ２０３０均为直插封装，所以外围
的器件也采用直插封装。
特别需要注意的是．耳放部分的元器件质量直接影
响音质，所以选用时不能过于随便。这里所用的电阻全
部为１／４Ｗ的金属膜电阻．电子市场那些卖一两分钱一
设计指南里的电路。运算放大器和外围容阻器构威二阶
低通滤波器，用以滤除ＤＡＣ输出的高频分量。这里采
用ＵＳＢ总线电源，经过一个线性稳压器ＬＭｌｌｌ７稳成
＋３
３ｖ后给滤波器的运放供电。由于供电电压较低．所
个的电阻最好不要用在这里。另外两个非常重要的元件
是输八耦台电窖和音量电位器。输人耦台电容直接影响
音色，一般使用薄膜电容或者性能优良的电解电容，这
里使用的是１
ｕ
以需要使用专用的低电压运放．并且在单电源供电的情
况下．运放的同相输＾端不能直接接地，而应该接到电
源电压的中点位置．这里没有使用电阻分压的方式产生
中点电位，而是将同相输入端直接接到ＰＣＭ２９００内部
ＤＡＣ的公共端（ｖ，ｅｆ
ｋ
Ｆ的红色ＷＩＭＡ．在音频应用中，这个
电容评价很高。这里使用的是ＡＬＰＳｌ６型电位器．性价
因为这个制作用到的元器件较多，所以在画ＰＣＢ
之前．要先确定使用的元器件型号和封装尺寸。
在这里．我将整个系统电路分为小信号部分和大
信号部分．其中小信号部分包括音频僻码部分和低通
滤波部分．这一部分的电路用到的芯片ＰＣＭ２ＣＪ００和
图３单电源转双电源电路
２２
Ｉ
２０１１
０３
１
万方数据
ｗ…ｅｌｅｌ６９ｔｏｍ
囤４
ＬＩＳＢ音频Ｏ＾ｃ电路
2024年4月27日发(作者：石罗绮)
朋友酷爱电影．最近购得一副耳机．森海塞尔的
ＨＤ５５５．说用电脑声卡昕起来声音平淡并且有轻微的
底噪．邀请我帮他设计一个耳放。
出于成本的考虑．我马上想到了网上经典的４７耳
放，这款耳放的电路简单．成本低廉并且评价也不错。
由于电脑音频输出本身有底噪，所以打算不使用内置
声卡，而采用一个外置声卡完成解码和ＤＡ转换。几经
考虑．最后决定选用德州仪器的ＵＳＢ音频ＣＯＤＥＣ芯
片ＰＣＭ２９００，曾经使用过这教芯片．性能非常忧秀。
耳放部分和音频解码部分的电路确定以后．就能
画出系统的框图了．我设计的整个耳放框图如圈１所示。
功率放大部分采用的４７耳放电路需要双电源供电．而
生活中使用的交流适配器输出般为单电源．所以需
要增加单／双电源转换电路。另外．ＰＣＭ２９００的输出
信号包含有高频分量，在进行放大前要通过低通滤波
器进行平滑滤波。
－１．耳垭电硌至薹量量羔童ｉ：ｉ：豢一一、
图２给出了一个声道的电路图。经典的４７耳放
囤１耳放的系统框图
万方数据
使用了两个双运放．其中一个作放大．另一个作跟
随．电压放大倍数由Ｒ１和Ｒ３确定，实验证明．对
于ＨＤ５５５这款耳机．用ＵＳＢ音频ＤＡＣ输出作为音源
时．图中的取值是比较合适的。实际应用时，为了保
证运放的可靠工作．一般会在反聩电阻Ｒ３上并联一个
２０ｐＦ左右的小电容，囤２中没有画出。
●１２．埠两．龟疆礴酗毵电囊＊：三：兰…叠：：三
图３为单电源转双电源电路。如圈，当功放的输
八端接固定的直流电平时．输出端电位为电源电压的
１／２．如果将输出端作为参考地，那么电源电压的正
负极分别为＋１／２Ｖｃｃ和一１／２Ｖｃｃ。这里使用的是廉价
的集成功率放大器ＴＤＡ２０３０．其工作电压范围为±
６Ｖ～±１８Ｖ，所以单电源的供电电压应为１２—３６Ｖ，
选用笔记本电脑电源（＋１９Ｖ）就银合适。
－３．蕾张ＤＡＣ电强：？｜‘ｊｊ要要ｊ量董曼
圈４所示为使用ＰＣＭ２９００构成的ＵＳＢ音频ＤＡＣ
电路ｏ
ＰＣＭ２９００是一款ＵＳＢ接口的音频ＣＯＤＥＣ芯
片．这里只是用了它的ＤＡＣ部分．没有使用ＡＤＣ部分。
ＰＣＭ２９００可以使用ＵＳ８总线的＋５ｖ电源供电．外围
电路十分简单，并且具有１６位分辨率和低至０
００５％
图２耳放部分电路闰
２０１１
０３－电子茸惟－２１
的］ＨＤ＋Ｎ。图中并联在晶体上的１Ｍ左右的电阻不可
省略．否则可能导致晶体振荡器不起振。
ＯＰＡ２３５３均为贴片封装，为了使这部分整体看起来协
调．外围的窖阻器件全部采用０８０５封装的贴片元件。
大信号部分包括电源电路部分和耳放部分．这部分电路
１４氍通漉溶电强誊：Ｉ量誊ｌ誊…一二Ｉ
图５给出的低通滤波电路采用的是德州仪器公司
用到的运放ｌｃ和ＴＤＡ２０３０均为直插封装，所以外围
的器件也采用直插封装。
特别需要注意的是．耳放部分的元器件质量直接影
响音质，所以选用时不能过于随便。这里所用的电阻全
部为１／４Ｗ的金属膜电阻．电子市场那些卖一两分钱一
设计指南里的电路。运算放大器和外围容阻器构威二阶
低通滤波器，用以滤除ＤＡＣ输出的高频分量。这里采
用ＵＳＢ总线电源，经过一个线性稳压器ＬＭｌｌｌ７稳成
＋３
３ｖ后给滤波器的运放供电。由于供电电压较低．所
个的电阻最好不要用在这里。另外两个非常重要的元件
是输八耦台电窖和音量电位器。输人耦台电容直接影响
音色，一般使用薄膜电容或者性能优良的电解电容，这
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ｕ
以需要使用专用的低电压运放．并且在单电源供电的情
况下．运放的同相输＾端不能直接接地，而应该接到电
源电压的中点位置．这里没有使用电阻分压的方式产生
中点电位，而是将同相输入端直接接到ＰＣＭ２９００内部
ＤＡＣ的公共端（ｖ，ｅｆ
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Ｆ的红色ＷＩＭＡ．在音频应用中，这个
电容评价很高。这里使用的是ＡＬＰＳｌ６型电位器．性价
因为这个制作用到的元器件较多，所以在画ＰＣＢ
之前．要先确定使用的元器件型号和封装尺寸。
在这里．我将整个系统电路分为小信号部分和大
信号部分．其中小信号部分包括音频僻码部分和低通
滤波部分．这一部分的电路用到的芯片ＰＣＭ２ＣＪ００和
图３单电源转双电源电路
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囤４
ＬＩＳＢ音频Ｏ＾ｃ电路