LM1875 是由美国国家半导体公司（现为 TI 德州仪器）生产的一款经典、高性能的音频功率放大器集成电路，它因其出色的音质、简单的外围电路和较高的性价比，在Hi-Fi音响制作和DIY领域广受欢迎，后缀 "T" 通常表示其封装形式为 TO-220。
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核心特点
- 高保真音质：具有极低的失真（THD+N）和优秀的噪声性能，被誉为“运放之王”的音频版。
- 大输出功率：在 ±25V 电源电压、4Ω 负载下，可提供 30W 的连续平均输出功率。
- 宽电源电压范围：单电源供电为 20V 至 60V，双电源供电为 ±10V 至 ±30V。
- 极低的交越失真：在静态时，输出级几乎不工作,消除了传统功放的交越失真。
- 内置完善的保护电路：
- 短路保护：输出对地或对电源短路时,芯片自身受到保护。
- 热保护：当芯片结温过高时，会自动关闭输出,防止烧毁。
- 安全工作区保护：防止瞬时功耗过大导致损坏。
- 简单的增益设置：只需一个外部电阻即可轻松设置闭环电压增益。
- 简易的静音/待机功能：通过一个引脚即可控制放大器的开启和关闭。
绝对最大额定值
这是芯片在不超过损坏风险下可以承受的极限值，正常工作时不应超过这些参数。
| 参数 | 符号 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 电源电压 | VCC | ±30 | V |
| 差分输入电压 | VIDIF | ±0.5 | V |
| 输入电压范围 | VI | (VCC - 2) to (VEE + 2) | V |
| 结温范围 | TJ | -40 to +150 | °C |
| 储存温度范围 | Tstg | -65 to +150 | °C |
| 工作环境温度 | TA | 0 to +70 | °C |
| 热阻 (结到外壳) | RθJC | 4 | °C/W |
电气特性
这些参数是在 TA = 25°C, VCC = ±25V, RL = 8Ω, GV = 26dB (20倍) 的典型测试条件下测得的。
| 参数 | 符号 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源电流 | ICC | 无信号 | - | 50 | 70 | mA |
| 静态输出电压 | VOUTQ | -100 | 0 | +100 | mV | |
| 电压增益 | AV | f = 1kHz | 5 | 26 | 5 | dB |
| 功率带宽 | BWP | PO = 20W, RL = 8Ω | - | 70 | - | kHz |
| 总谐波失真 + 噪声 | THD+N | PO = 1W, f = 1kHz | - | 02 | 05 | % |
| THD+N | THD+N | PO = 20W, f = 1kHz, RL = 8Ω | - | 05 | 20 | % |
| 信噪比 | S/N | Rg = 600Ω | - | 95 | - | dB |
| 通道分离度 | Sep | f = 1kHz | - | -110 | - | dB |
| 输入阻抗 | ZIN | f = 1kHz | 5 | 0 | - | MΩ |
| 输出功率 | PO | THD = 10%, f = 1kHz | - | - | - | W |
| VCC = ±20V, RL = 8Ω | 12 | 20 | - | W | ||
| VCC = ±25V, RL = 8Ω | 20 | 25 | - | W | ||
| VCC = ±25V, RL = 4Ω | 25 | 30 | - | W | ||
| VCC = ±30V, RL = 8Ω | 28 | 35 | - | W |
引脚图与功能
LM1875T 采用 TO-220-5 封装，共有 5 个引脚。
| 引脚号 | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | +Input (同相输入) | 信号输入端，通常用于连接音源或前置放大器。 |
| 2 | -Input (反相输入) | 负反馈端，通过反馈电阻网络决定放大器的增益并稳定工作。 |
| 3 | -VCC (负电源) | 负电源输入端（双电源供电时）或接地端（单电源供电时）。 |
| 4 | Output (输出) | 功率放大后的信号输出端，直接连接到扬声器。 |
| 5 | +VCC (正电源) | 正电源输入端。 |
典型应用电路
LM1875 的经典应用电路分为 双电源（OCL，无输出电容） 和 单电源（OTL，有输出电容） 两种形式。双电源电路在音质上更受推崇。
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双电源应用电路 (推荐)
- 特点：电路对称，输出直流漂移极小，可以直接驱动扬声器，无需输出耦合电容,音质最好。
- 关键元件：
- R1, R2, C2：构成负反馈网络，决定电压增益，增益 G = 1 + (R2 / R1)。
- C1：输入耦合电容,隔断输入信号中的直流成分。
- R3, C4：构成 Zobel 网络，用于抵消扬声器感性负载带来的高频自激,保证稳定性。
- C5, C6：电源退耦电容，必须紧靠芯片的电源引脚，为放大器提供纯净的电流,滤除高频噪声。
- R4, C3：构成“茹贝尔网络”,用于保护芯片免受扬声器反电动势的冲击。
单电源应用电路
- 特点：只需要一组正电源，电路相对简单，但需要一个大容量的输出耦合电容 C6，这个电容会引入一定的失真和低频相移,音质略逊于双电源方案。
- 关键元件：
- R5, R6：将电源电压的一半（VCC/2）分压，为同相输入端提供 2.5V 的直流偏置电压。
- C7：电源退耦电容。
- C6：输出耦合电容，隔断输出的直流成分，只让交流信号通过扬声器,其容量和耐压值需要根据功率和电源电压仔细计算。
设计与使用注意事项
- 散热：LM1875 在工作时会产生热量，尤其是在大功率输出时。TO-220 封装必须安装足够大的散热器，散热器的热阻应根据最大功耗和环境温度进行计算，确保芯片的结温不超过 150°C。
- PCB 布局：
- 输入、反馈、输出走线要尽量短,避免形成环路。
- 电源地和信号地要分开，最后在“星点”汇合。
- 退耦电容 C5
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