【P01】双运放非反相放大器和失调处置

如果你想去耳机放大器 DIY 这条路，对于孟新来说，这篇文章充满了干货，我试着用最简单的方式告诉你最简单的入门计划。
运算放大器非反相放大电路">

操作放大器非相反放大电路

基于操作放大器的非反向放大器是最常用的放大电路，甚至一些耳机放大器也直接使用双重放大器、六个电阻和四个电容器，价格 3000 多元人民币，这是耳放界的奇葩 Grado RA-1。

Grado RA-1 内部结构

Grado RA-1 电路图

以上电路图不是标准电路图，但新手更容易理解，这张图的布局和实际电路板 layout 是一致的。其中 A 是 50K 双联电位器，电阻 D 标记为 464，这个不是而其它电阻的标记方法与这个又不一样，按照 1% 金属膜电阻 E-96 电阻表查询，是的 464k 按数码法读数的标准阻值应为 460000Ω，即 460k，但是这个电阻没有电阻，所以实际上应该是 464k。

供电由两节组成 9V 叠层干电池串联，中间抽头取地。由于电池供电，不需要实用的电解电容器整流和储能，0.12uF 陶瓷旁路电容一般采用 0.1uF，没有必要太担心这件事，但需要注意的是，在《操作放大器权威指南》一书中，作者建议旁路电容应该更小，而不是更大，以应对高频干扰。当然，将陶瓷电容（独石）换成其它类型的所谓发烧电容，失去了高频特性则更是不可取的。

Grado RA-1 PCB 电路板
运放是 NJM4556，很多人直接看上面的丝印，称之为 JRC4556，这是不准确的，因为 JRC 是厂家(曾经)的缩写。NJM4556 它是一个大电流，所以它可以直接驱动大多数耳机，但它的声音有点模糊。

新日本无线(NJR) 即 JRC 官方主页
NJM4556A 官方信息页面

在我看来，无论如何模仿一个 RA-1 实际价值不大，比如 cMoy 耳放只能作为入门练习。如果你真的想要一个 RA-1.复制可以在文章末尾下载 PCB 找厂家打样的成本不高。

下面是正题，你从 RA-1 上面已经了解了耳机放大器电路的基本运作方式，那么可以继续实际操作来做一个比较通用的运算放大器开发测试板，而且在后续的教程中可以继续使用，最终把它做成一个性能优异的耳放。

小纸条：

• 标准双运放非反相放大器
• 具有失调电压处理功能，可通过调节消除输出直流成分
• 反馈环可以扩展设置

电路原理图(一个声道)

绿色部分不会在电路板上，蓝色部分和 RA-1 基本相同，但在取值上有一些调整。1uF 输入耦合电容，RA-1 上使用了 5uF 苏伦电容，其实主要是个头大，虚张声势，间接提高了苏伦的价格。其实是用的 0.47uF~4.7uF 的 CBB 电容器或方形校正电容器，甚至电解电容器(极性 or 非极性无所谓)，不过 CBB 可以轻松购买和校正电容 J 档位精度(5%)已经比较高了。至于一些热衷于电容调音的行为，我就不讨论这个话题了。请不要在下面的评论区 @我。

反馈/增益电阻值按照 3.3K/1K 这只是我的习惯，因为大多数播放设备的输出电平本身并不低，过高的增益会产生更大的噪音。在大多数情况下，我习惯于中等增益。反馈电阻的电阻会影响反馈电流。如果反馈电流过小，很容易降低电路的整体抗干扰性。

在电源供电方面，由于考虑到后期不同的电源测试环境，增加了两个电解电容，值可能是 100uF~470uF，耐压 25V~35V，体积小，成本低。

输出使用 Pinheader 2.54mm 插针，其中两针连接输出，一针连接反馈，如果直接使用该模块，反馈部分和输出部分将直接与跳线帽短接。如果我在后期制作了一个缓冲模块，你可以取下跳线帽，并将缓冲器放置在环内。

Vos Trim 它是失调电压处理的一部分，可以调整 100k 可调电阻控制输出直流偏移，实测效果很好，DIY 难度也相对较低，更详细的信息可以阅读以下链接：

MT-037 指南 操作放大器输入失调电压

制作：

1. 因为是测试板，需要用插座安装，插座需要用 DIP-8 圆孔插座，方孔不太好用。
2. 洞洞板使用 4cm x 6cm 单面板，双面板走跳线处理不好容易短路，可以多买几块，因为后续的教程也会用到。
3. 电阻是 1/4W 1% 精度金属膜电阻，不要纠结发烧电阻，白花钱(狗头救命，杠精不扰)。
4. 100k 可调电阻是 3296W 顶调电位器。
   
   Layout 示例
   首先，根据上面的图纸，用记号笔在孔板元件面上画线路，注意蓝线是跳线。因为年纪大了，脑子不好，画的不完整，导致后面少走一条线，最后补上成品。不要像我一样犯这样低级的错误。

手绘标记走线路径
然后从前面插入元件，然后从后面焊接。或者大脑不好，忘记增加扩展插头的电源，自由填充。底部的一侧是针母座，用于安装我的轨道分离器虚拟地模块，以便直接使用单电源。

元件面
然后在背面焊接。插入元件时，可以用镊子沿着电线弯曲多余的元件引脚，作为电线使用。如果真的不能使用，可以在焊接后剪掉。不要先扔掉，也可以在电线上使用。

焊接面
所有背面都用剩余的部件引脚埋线，这样可以少用焊锡，避免焊锡粘连造成短路。焊接过程中不要使用焊锡膏。劣质焊锡膏容易炸锡产生飞沫，容易导致短路。

正在测试
测试：

1. 先不要连接输入输出，通电以后先测试插座 8 脚 / 12 脚对地直流电压，由于我这里使用了 【P03】分轨虚拟地模块，所以直接使用单电源接入即可，电源是 24V 直流稳压电源，分轨后 VCC-GND +12V，VEE-GND -12V，确认无误后关闭电源；
2. 插上运放和跳线帽，再次通电，使用万用表直流毫伏档测试输出直流偏移，红色表笔接在跳线帽上方裸露的部分即可，黑色表笔接 GND，然后调整蓝色电位器直到读数接近 0
3. 测试调试完毕就可以接音源和耳机进行实测了。

各种免焊端子
在淘宝上可以买到这样的 3.5mm 免焊端子，在测试时是非常实用的，除此之外还有 DC 免焊母座等等。

下面是一个 Grado RA-1 的复刻 PCB 文件，可以直接拿去打样，但是说实话，不值！

https://share.weiyun.com/6a9PmpVI

本教程中使用的分轨虚拟地模块：

正弦声学 轨分离器 精密虚拟地 直代 TLE2426 单电源转双电源模块

这个模块后面也将会给你讲一讲怎么用洞洞板随手做一个。

版权所属，请勿转载。