基于TPA6120的全新便携高性能耳放|TPA6120A2|耳机功率放大器

一、项目说明

“耳放”，即耳机功率放大器，能推动更大内阻的耳机，也能增强音乐听感。但是市面上成品耳放价格比成本价高出好几倍，没有C口输入，内部电路无从自己下手设计。于是本项目就做一个功能强低成本的便携耳放。
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>>>戳我去看演示视频<<<
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二、开源协议

GPL 3.0

三、项目相关功能

• 可推动的最大阻抗600ohm，低灵敏度耳机也能推；
• 体积小巧，便于携带；
• 使用USB Type-C供电，支持PD/QC协议；
• 精心设计电路，确保干扰最小，尽享HI-FI音乐。

四、项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

五、项目进度

2024.2.17
创建项目，开始绘制原理图
2024.2.18
原理图绘制完成
2024.2.19
开始设计PCB
2024.2.27
设计完成，优化PCB布局
2024.2.29
开始焊接
2024.3.2
<font color = Red>实物测试完成，功能正常</font>
开始设计外壳、面板
2024.3.5
外壳、面板设计完成
<font color = Red>2024.3.8
外壳、面板安装完成，项目完工！</font>

六、设计原理

1. TPA6120A2 音频功率放大器，是本项目的核心

看了数据手册，±15V供电的性能要好于±5V，因此使用±15V电源。
2. NJM5532 I/V转换
3. LDR6328 PD/QC诱骗输入
LDR6328引脚2接下拉电阻，表示诱骗适配器依次尝试12V、9V、5V输出，优先尝试PD，后尝试QC。

4. 经SPEIC电路转换至±17.5V，后用LDO稳压至±15V，给运放提供工作电压。

七、注意事项

1. 注意TPA6120旁边的电阻放得离芯片引脚近一点（蓝色框内的）
   
2. <font color = Red>建议上电、线头插入顺序：先将音频输出设备（手机/电脑等）连接 AUDIO IN接口，接着连接AUDIO OUT接口至耳机，然后插入Type-C供电、打开电源开关，最后戴上耳机。</font>这样做的目的是防止上电瞬间造成的“噗”一声对听力造成损伤。<font color = Blue>如您有解决方法欢迎在评论区留言！感谢！</font>
3. 供电最好是使用支持9V/12V电压、QC/PD协议的充电宝/手机充电器供电，经测试使用电脑USB3.0接口供电，电压5V左右，底噪十分明显，猜测是电脑USB接口供电能力不足导致的。

八、项目参考

电路参考以下二位大佬的设计，感谢。
TPA6120桌面耳放
TPA6120A2耳放
此外还参考了用到的各芯片DataSheet
LDR6238数据手册
XL6007E1数据手册
TPA6120A2数据手册

九、实物展示

工作时，裸板外观：

自制3D打印外壳、顶部透明面板外观：

前后面板：


测试使用耳机为索尼WH-1000XM4，实测声场更加开阔、细节更加丰富。

十、备注

10.1

原本想做一个蓝牙+电池组合的便携耳放，使用做到一半时发现这东西要加几块电池它的便携性（体积变大）就差多了，而且可能要经常充电（实测功率约1.5W，假设用5000mAh锂电池，理论上只能撑十来个小时）。于是我半道转换思路，做一个体积小一点的耳放，既能摆在桌面使用，也能外出携带使用。供电用Type-c，出门用充电宝供电，带着手机充电器即可供电。
另外，“便携”指的其体积较小（仅巴掌大小）、重量较轻。

10.2

第二次做开源项目，从接触嘉立创到现在也一个半月的时间，肯定有不足之处，希望能在评论区与各位大佬们交流学习取经。

本项目参加星火计划，如果您觉得不错的话，<font color = GOld>欢迎点赞、收藏</font>，在评论区留下您的意见和建议。欢迎复刻、改进本设计！

10.3

之后可能会加的功能（挖坑2.0版本）：

• Type-C 数字输入、内置DAC解码