基于TDA1308的左右串音耳放

一、产品简介

用于混音领域的具有左右串音以及合成单声道的USB供电的便携耳机放大器。

二、应用场景

1、混音监听时在耳机中模拟音箱外放(串音可调，Stereo Width)。

2、左右立体声合成mono。

3、音源驱动能力较差时做功率输出级。

三、产品概述

这个东西更像是特殊功能放大器，用于混音领域的。混音作品往往会出现耳机里听着不错，外放音箱效果却糊成一团，所以混音一般用音箱监听，然而有时候没有音箱只有耳机，耳机左右通道是完全分离的，不像音箱，往左边凑也可以听到右边的略小一些的声音，所以这个作品是用于模拟音箱效果的，把对面信号的一部分叠加到本征信号上，L=aL+bR，a＝1，调节b=0~1，如左声道会混入b=0.3倍的右声道信号，右声道同理。就算不需要混音，该设计使用飞利浦的TDA1308 CMOS轨道轨输出是耳放芯片，轨道轨输出动态范围大，驱动能力强，芯片本身的素质很高，当年先进的1um CMOS工艺制造，声音出色，听起来很温暖，该芯片被众多早期的高级声卡和磁带机CD机等采用。关于原理，TDA1308耳放兼职信号反相加法器，把对面信号加到本征信号上推耳机，对面的信号由双联电位器调节输入的比例(20k电位器抽头并联2.2k模拟对数调节使得音量变化更符合人耳感知)，电位器的共模端接VREF，高性能SGM722或通用LMV358 OPamp接成buffer用于缓冲对面信号，TL431由晶体管恒流源供电提供半VCC约2.5V的共模偏置VREF给OPamps和电位器，恒流源由局部负反馈构建，静态电流顺便给Purple LED供电节省了静态支路。USB TYPEC 6P经LC滤波给全局供电5V。

关于线性电位器抽头并联电阻近似对数调节，实际上是并联分压逼近对数曲线。

对于TDA1308内部结构可以简单看一看。D1-D4为利用好CMOS工艺里寄生在晶片的二极管，起到保护mos脆弱的栅氧作用。M1M2为PMOS的输入差分管，PMOS沟道位于埋层之下远离沟道界面不连续处故而闪烁噪声较小，电流源提供偏置提高CMRR，又由于是PMOS，共模偏置电压往GND走(NMOS往VDD走)，故而偏置电压可以略低于2.5V。M4M5为简单的二极管接法的主动性负载。输出级M3M6为共源推挽组态，这种共源使得输出范围扩大至接近VDD和GND从而实现轨道轨输出，动态范围大。A1A2小运放从差分对取差分信号相减得到两组反相的信号，推动输出管实现推挽，大运放(指TDA1308)里套小运放，小运放结构比较简单可能只有一级cascode(甚至只是普通差分对)提供约30dB增益。综上，结合制程来看整体开环增益约60-80dB即1000-10000倍。最后，放大器有不可避免的稳定性问题，Cm密勒补偿电容跨接在反相结点，范围从几至几十pF不等。本设计把它接成反相放大器形式，同相端给一个约半VCC的偏置。

四、产品参数

1、板载USBC口5V供电，范围4.3~5.5V，支持C to C口供电，总静态10mA。

2、输出功率70mW@32Ω。

3、电位器近似对数调节串音比例，合成mono后输出幅度翻倍。

4、TYPEC口供电。

五、使用说明

1、可以驱动3.5mm接口的4-150Ω耳机，受限于电压范围阻抗较大时可能音量不够大。

2、 3.5mm音频输入接口，注意远离干扰源以免引入噪声。

3、 一部分噪声源于偏置电路，完整工程包括电路图和pcb都在附件里可以随意修改，有详细注释，可以按照你的实际情况在pcb上飞线修改电路或直接修改附件里的电路图再更新pcb文件，立创EDA标准版打开。

六、备注

1、 纯硬件电路，成本5元以内。

2、 供电A to C的CC端默认下拉，不用外加电阻，而C to C口的CC1和CC2必须分别加5.1k的下拉到地(这两个电阻在USBC口背面)，不然不给电。

3、 太长的3.5mm线会引入噪声，注意远离噪声源，线不接音源即悬空时就像天线，收集附近的噪声会导致输出有明显噪音。

4、 PCB四周的2孔排针当支脚用，把板子顶起来不接触桌面。

5、实物图中C13C14是基准源的输出电容，可以不贴。测试用的R13短接R17不贴即可，关联订单（一键下单的PCB）是模块V1.0版，是含有R17(NC) R13(0R或短接)，

附件放置去调试过后，更新的版本和V1.0功能无异 ，区别是去除了R17,R13。

6、附件包含了"完整bom+购买链接.zip"。

七、测试视频

正常工作蓝灯亮起。耳机不好拍视频，所以拿来推4Ω小扬声器听个响，背景电脑的杂音也会被录进去。