LM1875是一款經典的功率放大器芯片，廣泛應用于音頻放大器電路中。本文將詳細介紹LM1875功放電路的設計、工作原理、常見應用及其優缺點。

一、LM1875簡介

LM1875是一種單片音頻功率放大器，由國家半導體公司（現為德州儀器）開發。它能提供高達20W的輸出功率，并具有低失真、低噪聲等特點。該芯片廣泛應用于家庭音響、汽車音響和其他高保真音頻系統中。

二、LM1875的特點

1. 高輸出功率：最大輸出功率為20W（典型值）。

2. 低總諧波失真：在1kHz下，THD（總諧波失真）小于0.015%。

3. 高信噪比：信噪比通常大于95dB。

4. 低靜態電流：典型值為70mA。

5. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為±10V至±30V。

6. 過熱保護和短路保護：內置保護電路，增強了電路的可靠性。

三、LM1875的引腳功能

LM1875芯片共有5個引腳：

1. 引腳1（+VCC）：正電源輸入。

2. 引腳2（輸入）：音頻信號輸入。

3. 引腳3（-VCC）：負電源輸入。

4. 引腳4（輸出）：音頻信號輸出。

5. 引腳5（地）：電路地。

四、典型LM1875功放電路圖

典型的LM1875功放電路如圖所示：

1. +VCC（引腳1）：連接正電源。
2. 輸入（引腳2）：通過電容C1和電阻R1連接到音頻信號輸入端。
3. -VCC（引腳3）：連接負電源。
4. 輸出（引腳4）：音頻信號輸出，通過電容C2和電阻R2連接到負載（揚聲器）。
5. 地（引腳5）：連接電路地。

五、電路工作原理

1. 輸入級：音頻信號通過輸入電容C1耦合到LM1875的輸入端（引腳2）。C1用于隔離直流分量，只允許交流信號通過，保護放大器輸入端。

2. 放大級：LM1875內部有差分放大器和電流鏡電路，對輸入信號進行放大。差分放大器能夠提高共模抑制比，減少噪聲和干擾。

3. 輸出級：放大后的信號從引腳4輸出，通過電容C2耦合到負載（如揚聲器）。C2同樣用于隔離直流分量，防止直流電流流入負載。

4. 反饋電路：在實際應用中，通常會在輸入端和輸出端之間添加反饋網絡，以穩定增益并控制頻率響應。

六、組件選擇與參數計算

1. 電容C1和C2的選擇：

• C1的值通常在1uF至10uF之間，具體選擇取決于輸入信號的頻率范圍和所需的低頻響應。

• C2的值也通常在100uF至1000uF之間，用于提供良好的低頻響應。

2. 電阻R1和R2的選擇：

• R1的值通常為10kΩ至100kΩ之間，用于設定輸入阻抗。

• R2的值通常為0.1Ω至10Ω之間，用于穩定輸出級，防止高頻振蕩。

七、LM1875應用實例

1. 家庭音響系統：LM1875可以用于家庭音響系統的功率放大器部分，提供高保真音質。

2. 汽車音響系統：在汽車音響中，LM1875因其高效能和高音質而被廣泛使用。

3. DIY音頻放大器：由于LM1875電路簡單、性能優良，許多音頻愛好者選擇它來制作DIY音頻放大器。

八、LM1875電路調試與注意事項

1. 電源要求：確保提供穩定的雙電源（±VCC），電源紋波盡量小，以免影響音質。

2. 散熱問題：LM1875在大功率輸出時會產生大量熱量，需要配備合適的散熱器。

3. 接地處理：輸入信號地、輸出信號地和電源地應良好接地，避免地環路干擾。

4. 電磁兼容性：電路板設計時應考慮電磁兼容性，適當增加退耦電容和濾波電路。

九、LM1875的優缺點

1. 優點：

• 性能優良：高輸出功率、低失真、低噪聲。

• 電路簡單：只需少量外圍元件，易于設計和實現。

• 保護功能：內置過熱保護和短路保護，提高電路可靠性。

2. 缺點：

• 功率限制：最大輸出功率為20W，不能滿足某些高功率應用的需求。

• 散熱要求：高功率輸出時需要良好的散熱設計，否則可能過熱。

十、總結

LM1875是一款經典的音頻功率放大器芯片，具有高性能、易實現等特點，適用于各種音頻放大器應用。通過本文的介紹，讀者應對LM1875的工作原理、典型電路設計、組件選擇及調試方法有了全面的了解。在實際應用中，合理的電路設計和調試能夠充分發揮LM1875的優良特性，提供高質量的音頻輸出。

參考文獻

1. National Semiconductor Corporation. "LM1875 20W Audio Power Amplifier." Data Sheet.

2. Texas Instruments. "AN-1192 Amplifier Applications of the LM1875." Application Note.

3. 自制音響論壇及相關DIY項目分享。

通過參考這些資料，讀者可以進一步深入了解LM1875的應用和電路設計方法，提升音頻放大器設計水平。