1、    在音響電源設(shè)計(jì)中使用mc1723c電壓調(diào)節(jié)器芯片    【摘要】本文使用mc1723cp系列電壓調(diào)節(jié)芯片實(shí)現(xiàn)了音響系統(tǒng)電源供電的應(yīng)用，并簡要介紹了該芯片的技術(shù)參數(shù)和電源電路系統(tǒng)組成；提供了參考電路的設(shè)計(jì)；并從客觀技術(shù)參數(shù)和主觀聽感上對(duì)該音響電源進(jìn)行了評(píng)估。達(dá)到了預(yù)期的效果。在實(shí)際的音響產(chǎn)品電源開發(fā)中具有很重要的參考價(jià)值。【關(guān)鍵詞】mc1723c電壓調(diào)節(jié)芯片音響電源引言mc1723c是on semiconductor公司（原摩托羅拉公司）推出的一款帶載電流可以達(dá)到150ma的通用電壓調(diào)節(jié)芯片，電流輸出通過一個(gè)或多個(gè)大功率導(dǎo)通晶體管，可以達(dá)到數(shù)安培。

2、電壓輸出調(diào)整最高可以達(dá)到37vdc，適應(yīng)范圍非常廣泛。通過增加簡單的外圍電路就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電源設(shè)計(jì)，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，簡化了電路，同時(shí)也提高了可靠性。1 mc1723c電壓調(diào)節(jié)芯片簡介：主要技術(shù)指標(biāo)如下：輸入電壓范圍：9.5vdc to 40vdc輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：2vdc to 37vdc輸出電流（沒有外部導(dǎo)通三極管）：150ma工作溫度：070c可調(diào)整的短路電流保護(hù)封裝形式：pdip 14腳，soic 14腳下圖2為內(nèi)部電路參考圖：vcc和vc為電源輸入管腳，vo為電源輸出管腳。一般vcc和 vc連接在一起，如果內(nèi)部vcc與vo之間的三極管導(dǎo)通，同時(shí)vc與vo之間的三極管導(dǎo)通，vo

3、就會(huì)具有vcc和vc的輸出電壓值，可以輸出一定的電壓和電流。管腳2是電流限流功能，管腳3是電流感應(yīng)腳，在管腳2和3之間連接一定的電阻值rsc可以實(shí)現(xiàn)限制電流功能。通過電阻rsc電流達(dá)到最大限值時(shí)，電阻兩端電壓會(huì)比較大。如果超過了腳2和腳3之間二極管的閾值后，二極管導(dǎo)通，電流就會(huì)不再流經(jīng)vo而是經(jīng)過二極管到地，從而起到了保護(hù)的作用。管腳6是參考電壓vref引腳，一般典型的參考電壓值為7.15v，需連接一顆外部電容cref可以穩(wěn)定參考電壓值。管腳4和7是反向輸入端和非反向輸入端，如果他們之間的電壓有差值，芯片內(nèi)部電路會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。管腳13為補(bǔ)償端，通過一個(gè)電容連接到管腳4。從以上的內(nèi)部圖分析可知

4、，該芯片功能完善，輸出電流和電壓可調(diào)整范圍比較大，同時(shí)具備自動(dòng)調(diào)整電壓功能，還具有電流保護(hù)功能，比較適合音響電源使用。2音響電源供電的要求和實(shí)際應(yīng)用方案：從技術(shù)指標(biāo)上看，電源供電電壓處于37v級(jí)別，提供的供電范圍比較寬，可以提供+/-36v后級(jí)電源，+/-24v前級(jí)電源，+/-15v運(yùn)放電源，以及+/-5v解碼器電源。電流也提供了很大的余量，單芯片可以達(dá)到150ma，通過連接導(dǎo)通三極管可以增大電流。下圖3為簡單應(yīng)用電路圖，輸出電流小于150ma。比如設(shè)置rsc = 6.6，那么isc為100ma。由于vsense會(huì)隨著溫度的變化而變化，在室溫下+25c，vsense為0.66v。數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供

5、了曲線，可以方便查到不同溫度下相應(yīng)的數(shù)值。如果溫度上升vsense相應(yīng)減少了，所以電流限值也相應(yīng)減少，溫度降低則電流限值增大。實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于電阻rsc的選取，應(yīng)充分考慮到溫度變化。下圖5為大電流輸出的參考設(shè)計(jì)圖，通過連接導(dǎo)通三極管2n3055，輸出電流可以大于150ma。該電路中，設(shè)置電阻rsc為0.33，通過計(jì)算輸出電流限值為1a。輸出電壓的計(jì)算方法為vo = 7 *（12 k+ 10 k）/ 10k = 15.4v，如果設(shè)置r2或者r1為可調(diào)電阻，那么輸出電壓可以自由調(diào)節(jié)到很精密的范圍。下圖6為負(fù)向電壓輸出的參考電路圖：實(shí)際的電源電路中利用正負(fù)兩個(gè)電路圖5和圖6合并，再加上整流橋和濾

6、波電容實(shí)現(xiàn)了+/-24v的供電輸出，同時(shí)具備了輸出大電流的能力。3電路優(yōu)化及抗干擾措施：由于輸出部分電容的大小會(huì)影響到電路的指標(biāo)，所以實(shí)際電路要對(duì)參考電路圖進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修改，以達(dá)到抗干擾和更高指標(biāo)的目標(biāo)，同時(shí)成本也會(huì)相應(yīng)增加。在輸入和輸出端增加了去耦電容，增強(qiáng)電路的抗干擾能力。為了穩(wěn)定輸出電壓，也適當(dāng)增加了輸出端的電容值，輸出端電容提高到1000uf用于穩(wěn)定輸出電壓，同時(shí)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明該電容不能省去，而且必須就近放置在導(dǎo)通三極管附近，越靠近導(dǎo)通三極管越好。為了達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的，可以適當(dāng)增加cref連接到參考電壓兩端的電容，電容越大參考電壓越穩(wěn)定。信噪比也越高。下面為數(shù)據(jù)手冊(cè)的推薦值和相應(yīng)的

7、信噪比參考數(shù)據(jù)，由此可見，cref越大越好。在布線上也應(yīng)考慮對(duì)稱性，可以達(dá)到比較精密電壓的輸出。同時(shí)也要考慮大功率導(dǎo)通三極管的散熱，如果導(dǎo)通三極管兩端壓降比較大，或者導(dǎo)通電流比較大，需加裝散熱片，以達(dá)到增強(qiáng)散熱的目的。輸入端電壓的選擇需要考慮導(dǎo)通三極管的壓降不宜太大，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱嚴(yán)重增加，同時(shí)應(yīng)根據(jù)輸出電流的設(shè)計(jì)值大小來決定輸入端濾波電容的大小。同時(shí)輸入電壓的值不宜太小，數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定應(yīng)大于9.5v，主要是因?yàn)檩斎腚妷罕仨毚笥趨⒖茧妷褐担⒂幸欢ǖ挠嗔俊榱嗽黾虞斎腚妷赫{(diào)節(jié)的靈活性，實(shí)際電路中使用可調(diào)電阻代替了r2，實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的精密可調(diào)整。雖然增加了成本，但是對(duì)電壓的輸出可以實(shí)現(xiàn)了更精

8、密的控制。4實(shí)際使用評(píng)價(jià)實(shí)際測(cè)量當(dāng)輸入電壓穩(wěn)定后電壓變化在mc1723之前為1.89mvac波動(dòng)，通過mc1723之后電壓變化的范圍為0.005mvac，電源變化范圍有效的減小了。同時(shí)進(jìn)行了主觀聽感的測(cè)試。主觀聽感是指測(cè)試音響電源的測(cè)試者使用不同類型的音樂，對(duì)于新電源的器材運(yùn)用主觀聽感進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于測(cè)試人員個(gè)體的差別，所以測(cè)試帶有一定的主觀性，盡量選取5位不用的測(cè)試員同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，播放不同類型的音樂進(jìn)行測(cè)試，然后提煉出每個(gè)測(cè)試員的共同點(diǎn)，做總結(jié)。測(cè)試員分別對(duì)不同的音樂類型進(jìn)行聆聽，對(duì)于新的電源給予的主觀評(píng)價(jià)如下：1.音樂背景更加安靜，樂器細(xì)節(jié)浮凸，結(jié)像定位更加清晰。2.聽小提琴有更多的細(xì)節(jié)，尤其是高頻細(xì)節(jié)。3.鋼琴的泛音更加豐富，兩端延伸更好。4.人聲的聲音表現(xiàn)稍微變的薄了一點(diǎn)，解析力提升了。5.該電源適合放在模擬放大部分，同時(shí)一個(gè)音響器材中推薦更多使用。總體主觀聽感的評(píng)價(jià)是正面的，有明顯的提升，達(dá)到的預(yù)期的目標(biāo)。5結(jié)束語mc1723cp是一款適應(yīng)性比較強(qiáng)