前級放大電路的工作位置處于信號源與功率放大器之間，它的主要作用是補償放音系統的增益、使信號源與功率放大器信號匹配、平衡與非平衡信號的轉換，同時有調相作用。

前級平衡放大電路通常可以由運算放大器或晶體管分立元件組成，由于運算放大器的一些技術指標限制，筆者決定使用晶體管分立元件設計一款性能較高的前級平衡放大電路，如圖1所示。

音頻線路傳輸分析

1.音頻線路信號的0dBm電平

0dBm電平是指在600Ω的負載電阻上耗散了1mW的功率，表示是0dBm電平強度，通過有關的換算所得，在600Ω的負載電阻上產生775mV的電壓。為了使用方便有時也會使用0dBV，0dBV=1V。音頻信號經常使用0dB來說明信號是否正常，比0dB小的信號表示沒有受到電路輸出動態限制，不會產生過載削波失真，但電平過低會使信噪比降低，比0dB大（指示在紅色位置）會產生嚴重削波失真。音頻線路使用600Ω的負載阻抗是非常合適的，這樣可得到較低的失真和較高的信噪比。

2.平衡信號的優點

音頻信號線路傳輸有兩種類型，第一類是非平衡（單端信號）傳輸，它由一個信號端和一個地端組成，傳輸信號線是由芯線和屏蔽網線組成，在長距離信號傳輸中，信號較容易感應空間的電磁波干擾而降低信噪比。第二類是平衡（雙端信號）傳輸，它由一個正相信號端和一個負相信號端與一個地端組成，傳輸信號線是由兩條芯線和屏蔽網線組成；兩條芯線雖然同樣也會感應干擾，但是兩條芯線感應的干擾是共模信號，而平衡輸入放大電路只對差模信號有放大作用，對共模信號有抑制作用，兩條芯線感應的干擾噪聲會自動衰減掉。

3.輸入與輸出阻抗匹配

在《電工基礎》理論中說道阻抗匹配時，即后級輸入電阻等于前級輸出電阻，后級負載可獲得到最大的功率，阻抗匹配能得到較低失真和較高信噪比。在《電子電路基礎》理論中有反相放大電路輸入電阻較低，較容易實現阻抗匹配一說，而且電路增益可大于1倍也可小于1倍，利用該增益特點可實現音量控制調節。

電路分析

電路信號接口使用卡農接頭作平衡信號輸入、輸出，RCA接頭為單端信號輸入、輸出。RCAIN與RCAOUT+是同相，與RCAOUT-是反相，這樣進行相位調整，擴展了前級放大器適用于其他器材的通用性。

S1-1、S1-2為平衡與非平衡信號輸入選擇開關，使兩種類型的輸入信號都能工作于本電路。

S2-1、S2-2、 S3-1、S3-2為電路增益控制開關，也是該電路的音量調節開關，S2-1、S2-2為主音量調節，S3-1、S3-2為副音量調節，兩組開關配合使用能有效擴大音量調節范圍。對于一款性能要求高的前級放大電路，音量電位器的設置是一件較難處理的問題，音量電位器若安裝在前級放大電路的輸入端。由于一開始就對輸入信號進行衰減，因此對信號的動態處理控制是有利的，但是會降低信噪比，也會增大開機沖擊噪聲。音量電位器若安裝在前級放大電路的輸出端，則與安裝在輸入端的效果相反。雖然輸入端與輸出端都可安裝衰減式電位器，但是電位器的線性度差會嚴重影響左右聲道的平衡，為此，本電路決定采用調節電路的增益量來調節音量。降低電路的增益可以帶來有效的降低電路的失真度、提高電路信噪比、展寬電路的頻率響應等優點。

基極偏置穩壓電路，集成電路穩壓IC雖然有很高的穩壓精度，但是它的高頻噪聲也很大。本電路只有兩級放大，相對三級以上的放大電路，其直流總增益低，而且信號的工作電平較低，雖然普通穩壓二極管的穩壓度較低，但是噪聲值也較低，綜合平衡，普通穩壓二極管較適合本電路使用。

電路相關元件作用，R1、R2、R3、R53、R54、C1、C2、C3、C8、C9組成低通濾波電路，減小射頻信號對電路的干擾，提高信噪比，對音色也有一定調整作用。隔離電阻R55、R56、R57、R58減小兩組輸出的相互影響。R4、R5、R6、R59、R60下拉電阻能有效降低耦合電容漏電產生的直流電壓，使開關在轉換時的沖擊噪聲降到最低。

電路的計算

1.相關參數的計算：

前級放大電路的最大輸入信號一般在0dBm電平，現時最高輸出的音源是CD機的電壓（達2V）。前級放大電路的最高電壓增益為10倍，按最大限度來計算前級放大電路的最高輸出電壓UO（達20V）?？紤]到放大電路對電源的利用率，工作供電直流電壓VCC應該比20V大一些，安全一些就取VCC為36V。

2.直流計算：

根據UO、RL計算各級靜態工作電流。前級放大電路和靜態工作電流較小的電路，要得到低的失真時都要工作在甲類狀態。輸出負載電阻若按600Ω來計算，那么VT5的集電極靜態工作電流的下限為（UO/600Ω）/2≈33mA/2，考慮到電路實際輸出電壓比20V高一些，于是IC5就取50mA。現時的中功率管和小功率管的β都會高于100倍，當β5=100倍時，則有IB5=50/100=0.5（mA），IC1一般要比IB5大些，則有IC1為 1mA，當β1=200倍時，則有IB1=0.5 /200=0.0025（mA）。

根據VCC、IC1、IC5計算電路中各電阻的阻值，三極管共發射極放大電路采用分壓式偏置工作，為了能較穩定地工作，其偏置電路的電流一般是IB1的 5~10倍，用100倍來計算，則有IR27= IR31=0.0025×100=0.25（mA），R27+R31=24/0.25 =96（kΩ）。第一級VT1、VT3的主要作用是差分放大，它的交流電壓放大倍數Au1可在5~10倍，表示VT1工作在深度負反饋，Au1可約等于 R35/R39的比值，VT1和VT5工作在線性放大區，UBE1與UBE5約為0.7V，迭加上R39產生的電壓，UB1必須大于0.7V，可將UB1 選為1V，則有R31=（1/24）（R27+R31）=4kΩ，R27=96kΩ-4kΩ=92kΩ。IC1≈IE1=1mA，R39=（UB1- UBE1）/ IE1=（1-0.7）/0.001=300（Ω）。R35=Au1×R39=10×300Ω=3kΩ。電阻R35的電壓為 UR35=IC1×R35=1mA×3kΩ=3V，UR43=UR35-UBE5=3V-0.7V=2.3V，R43=UR43/ IC5=2.3/0.05=46（Ω）。因為實際使用的三極管的β值會比計算的值大得多，UBE會比0.7V小，所以計算的電阻值與電路圖的電阻值有些差異。

3.交流計算：

前級的音量控制是通過調節電路的增益來改變聲音大小的，電路是電壓并聯型負反饋，電路增益由R50與R25來改變，最高增益是Au=R50/R25=15 /1.5=10（倍），音量處-3dB擋位時，增益為Au=R50/（R25+R7）=15/（1.5+0.6）≈7（倍）。人耳的聽覺特性是在較大和較小音量時敏感度較低，約3dB的變化量時才有感覺。中等音量時對2dB的變化量就有感覺了。由于開關擋位有限，一般在20擋左右，為此可在前5擋和后5擋時，使用3dB的變化，在中間10擋時，使用2dB的變化，這樣可在有限的擋位做出最大的變化量。

R0=R25+R7，當R0變化1.1225倍就有1dB的變化，n表示擋位（是正整數），n為3時，根據公式Rn=1.1225nR0，則 R3=1.12253R0=1.414R0，約產生3dB的變化。電阻器是按E24和E96系列生產，E24每級的變化是0.8dB，E96每級的變化是 0.2dB，這樣可自行計算使用。若認為開關制作比較困難也可使用一個（100~250kΩ）四聯指數式變化的電位器，國外用A型來表示指數式電位器。

制作注意事項

1.電阻R25、R26安裝位置要按照電路原理圖，盡量靠近VT1~VT4三極管，可減小S2感應的噪聲而防止寄生自激振蕩。

2.電容器C10并聯在R47或R50上，不能不并，也不能同時并聯兩只電容器，否則會出現自激振蕩。

3.VT5、VT6、VT7、VT8每個三極管的功耗達1.8W，必須安裝散熱器散熱。對VT1、VT2、VT3、VT4增設熱平衡處理電路穩定性會更佳。

4.開關S2安裝圖片，見圖片2。

壹芯微科技針對二三極管,MOS管作出了良好的性能測試，應用各大領域，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點擊右邊的工程師,或者點擊銷售經理給您精準的報價以及產品介紹