科学的解释电源变压器质量、滤波电容等元件对声音的影响
一：电源变压器：在不考虑电容对滤波的影响的情况下，变压器的额定功率和次级内阻对音质的影响是非常重要的。
1：如果变压器的功率不够，由于音乐中的低频能量比高频要大的多，在重放一些低频的时候，容易出现过载失真。
和开关电源不一样，磁芯变压器随着负载功率的增大，其电压也会随之下降，在达到额定功率的70%左右，如果此时音乐信号中有瞬音的大动态低音或连续的低频，都会出现严重的失真，表现为：声音无弹性、发混、有说不清的多余信号、发抖等等。。。
而变压器的品质也很重要，其次级绕组一般为无氧铜、单晶铜漆包线，线径和功率是成正比的，还有硅钢片的导磁率也影响很大，所以电源变压器对声音的影响是非常大的，越是优质的电源变压器的成本会越高。
当然，也有一些次品和垃圾，其次级绕组用的漆包线是劣质货，硅钢片质量差，这种变压器虽然个头大份量重，但输出功率并不大，漏磁大、干扰大，震动大，且发热量大，很容易在大音量下过载！！
二：滤波电容：
1：容量按道理论上说是越大越好，对正弦直流脉冲电，其纹波是容量是成反比的，然而大容量的电容其价格和体积都比较庞大，又因其工作电流大，所以基本上排除了那些无极电容，余下的能胜任的只有电解电容了。
但是普通的铝电解电容，容量越大的内阻越大，内部电感越大，对高频的响应是随容量成反比的。。并且，如果大容量的电解如果品质不好（如ESR值太大），在大音量的工作环境下，是很容易发热的。而电容的寿命和工作温度是成反比的，发热严重的电容很容易在“年青”的时候就已经损坏了。
2：电容的并联问题：一般有些人喜欢用一只大容量的电容如：10000UF分别并上100UF和1UF甚至0.1UF，以改善音质。。但不同容量不同品牌的电解的容抗，感抗和esr都不一样，这样并上这些电感是会改善高频，但严格来说，会使声音变乱！各个频段的相位会出问题。。
其实20KHZ并不是一个很高的频率，对于需求10000UF的电路来说，用五个一模一样的2200UF的电解并联是不错的选择，但是这里要注意，整流后输出要加扼流线圈限制自激。。由于并联后ESR很小，同时功放内部电路如果有自激振荡物话，那么电源电路并不限制它，所以出了自激不要全部怪罪于电源电路，自已用示波器好好查一下吧！
3：如果电容容量不够，会造成大音量时电源变压器过载，发热，从而声音产生失真，串入交流信号声等
如果电容ESR不够，会造成高频响应差，声音发毛，高音发破，暗淡，解析力不够等！
如果不同的电容并联，可能会造成整个音乐相位混乱，高中频混浊。。。
如果电容容量过大，可能会造成开机瞬间整流二极管过载，长期如此可能会烧毁整流二极管
三：整流二极管D
（1）：二极管D的内阻和输出功率有关，且内部噪声和工作温度成正比
（2）：二极管D导通瞬间会有尖峰脉冲，二极管D二端并上一只0.1uf或0.01UF的电容以改善
（3）：全波整流比半波整流后的直流电纹波系数更小，所以非必要时，尽量用全波整流。
（4）：变压器输入端可以加防EMI电路，以改善在市电环境不好时的干扰。。
一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压的作用，滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率，可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件，根据具体的需要选择。至于个数就不一定了，看你的具体需要了，多加一两个也挺好的，暂时没用的可以先不贴，根据实际的调试情况再选择容值。如果你PCB上主要工作频率比较低的话，加两个电容就可以了，一个虑除纹波，一个虑除高频信号。如果会出现比较大的瞬时电流，建议再加一个比较大的钽电容。
其实滤波应该也包含两个方面，也就是各位所说的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。原理我就不说了，实用点的，一般数字电路去耦0.1uF即可，用于10M以下；20M以上用1到10个uF，去除高频噪声好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比较的小了，一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF
说到电容，各种各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，工作频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小.。在电路中，如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路，就称为旁路电容；如果主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响，就可以称为去耦电容；如果用于滤波电路中，那么又可以称为滤波电容；除此以外，对于直流电压，电容器还可作为电路储能，利用冲放电起到电池的作用。而实际情况中，往往电容的作用是多方面的，我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里，我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.
电容的本质是通交流，隔直流，理论上说电源滤波用电容越大越好。
但由于引线和PCB布线原因，实际上电容是电感和电容的并联电路，
（还有电容本身的电阻，有时也不可忽略）
这就引入了谐振频率的概念：ω=1/(LC)1/2
在谐振频率以下电容呈容性，谐振频率以上电容呈感性。
因而一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。
其实滤波应该也包含两个方面，也就是各位所说的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。原理我就不说了，实用点的，一般数字电路去耦0.1uF即可，用于10M以下；20M以上用1到10个uF，去除高频噪声好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比较的小了，一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF
说到电容，各种各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，工作频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小.。在电路中，如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路，就称为旁路电容；如果主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响，就可以称为去耦电容；如果用于滤波电路中，那么又可以称为滤波电容；除此以外，对于直流电压，电容器还可作为电路储能，利用冲放电起到电池的作用。而实际情况中，往往电容的作用是多方面的，我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。本文里，我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.
电容的本质是通交流，隔直流，理论上说电源滤波用电容越大越好。
但由于引线和PCB布线原因，实际上电容是电感和电容的并联电路，
（还有电容本身的电阻，有时也不可忽略）
这就引入了谐振频率的概念：ω=1/(LC)1/2
在谐振频率以下电容呈容性，谐振频率以上电容呈感性。
因而一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。
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这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。
至于到底用多大的电容，这是一个参考
电容谐振频率
电容值 DIP (MHz) STM (MHz)
1.0μF 2.5 5
0.1μF 8 16
0.01μF 25 50
1000pF 80 160
100 pF 250 500
10 pF 800 1.6(GHz)
不过仅仅是参考而已，用老工程师的话说——主要靠经验。
更可靠的做法是将一大一小两个电容并联，
一般要求相差两个数量级以上，以获得更大的滤波频段。
一般来讲，大电容滤除低频波，小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比。
具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )
电源滤波电容如何选取，掌握其精髓与方法，其实也不难。
1）理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?
原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.
2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?
电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?
知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.
一般来说, 选择输出滤波电容主要是为了获得好的滤波效果，输出电压的纹波与芯片的工作方式(升压或降压)以及工作原理有关，单相和多相的计算方法是不同的。举例来说，假如使用LTC3406B芯片，△Vout≈△IL（ESR＋1／8fCout）, 其中，△Vout是输出电压的纹波，△IL是电感的纹波电流，ESR是输出滤波电容的内阻，f 是DC/DC的开关频率， Cout是输出滤波电容的容值。 通过该公式，可以方便地计算出需要的电容参数。
至于到底用多大的电容，这是一个参考
电容谐振频率
电容值 DIP (MHz) STM (MHz)
1.0μF 2.5 5
0.1μF 8 16
0.01μF 25 50
1000pF 80 160
100 pF 250 500
10 pF 800 1.6(GHz)
不过仅仅是参考而已，用老工程师的话说——主要靠经验。
更可靠的做法是将一大一小两个电容并联，
一般要求相差两个数量级以上，以获得更大的滤波频段。
一般来讲，大电容滤除低频波，小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比。
具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )
电源滤波电容如何选取，掌握其精髓与方法，其实也不难。
1）理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?
原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.
2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?
电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?
知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.
一般来说, 选择输出滤波电容主要是为了获得好的滤波效果，输出电压的纹波与芯片的工作方式(升压或降压)以及工作原理有关，单相和多相的计算方法是不同的。举例来说，假如使用LTC3406B芯片，△Vout≈△IL（ESR＋1／8fCout）, 其中，△Vout是输出电压的纹波，△IL是电感的纹波电流，ESR是输出滤波电容的内阻，f 是DC/DC的开关频率， Cout是输出滤波电容的容值。 通过该公式，可以方便地计算出需要的电容参数。
电阻：
电阻在电路中起到了限制电流的作用，因此在声音方面，电阻的主要作用就是限制电流，控制电压信号的大小和方向。同时，电阻还可以将杂音和失真减小到最小，提升音质效果。
1. 信号传输、精度方面：电阻对声音信号的传输有很大的影响。合适的电阻可以提高信号的传输性能，而过大或过小的电阻都会影响传输效果。过大的电阻会影响信号的传输速度和幅度，严重时会导致信号失真，影响声音效果。而过小的电阻会使电流过大，由此产生的噪音会对信号进行干扰，影响声音的纯净程度。
2.电阻作为噪声源：电阻本身会产生噪声，这种噪声称为热噪声。即使电阻没有被连接到电路中且没有电流流过，电阻的两端也会产生电压变化，这是由电阻的热噪声引起的。在系统中，电阻的热噪声可以被视为白噪声。电阻的大小和温度都会影响这种噪声的产生。例如，一个10KΩ的电阻在100KHz放大电路中，其开路时的热噪声电压有效值大约是4uV。如果电阻增大到20KΩ，这个数值会增加到约5.8uV。这意味着电阻越大，其产生的噪声也越多。
3.电阻作为信号路径的一部分：在实际应用中，电阻常常用作电路的一部分，以实现特定的功能。例如，在音频设备中，电阻可能是电位器的滑动臂或者放大器的频段EQ网络的一部分。在这种情况下，电阻的存在可能会影响信号的质量，包括声音的清晰度和动态范围。例如，高质量的电位器能够提供平滑的音量调节，减少了对声音质量的影响。相反，劣质的电阻可能会产生更多的噪声，进而影响声音的表现。
4.稳定性：电阻的稳定性也会影响音质。如果电阻的稳定性不够好，可能会导致信号失真，电阻不仅可以通过其自身产生的噪声影响声音质量，还可以作为信号路径的一部分，直接影响声音的传输和质量。在选择和使用电阻时，应考虑到这些因素，以确保最佳的声音效果。
5.温度稳定性：俗称电阻的温漂，温度对电阻的阻值有影响，不同温度下的电阻阻值不同，从而也会最终影响音质。
本帖最后由 周军 于 24-2-17 14:29 编辑
电阻在电路中起到了限制电流的作用，因此在声音方面，电阻的主要作用就是限制电流，控制电压信号的大小和方向。同时，电阻还可以将杂音和失真减小到最小，提升音质效果。
1. 信号传输、精度方面：电阻对声音信号的传输有很大的影响。合适的电阻可以提高信号的传输性能，而过大或过小的电阻都会影响传输效果。过大的电阻会影响信号的传输速度和幅度，严重时会导致信号失真，影响声音效果。而过小的电阻会使电流过大，由此产生的噪音会对信号进行干扰，影响声音的纯净程度。
2.电阻作为噪声源：电阻本身会产生噪声，这种噪声称为热噪声。即使电阻没有被连接到电路中且没有电流流过，电阻的两端也会产生电压变化，这是由电阻的热噪声引起的。在系统中，电阻的热噪声可以被视为白噪声。电阻的大小和温度都会影响这种噪声的产生。例如，一个10KΩ的电阻在100KHz放大电路中，其开路时的热噪声电压有效值大约是4uV。如果电阻增大到20KΩ，这个数值会增加到约5.8uV。这意味着电阻越大，其产生的噪声也越多。
3.电阻作为信号路径的一部分：在实际应用中，电阻常常用作电路的一部分，以实现特定的功能。例如，在音频设备中，电阻可能是电位器的滑动臂或者放大器的频段EQ网络的一部分。在这种情况下，电阻的存在可能会影响信号的质量，包括声音的清晰度和动态范围。例如，高质量的电位器能够提供平滑的音量调节，减少了对声音质量的影响。相反，劣质的电阻可能会产生更多的噪声，进而影响声音的表现。
4.稳定性：电阻的稳定性也会影响音质。如果电阻的稳定性不够好，可能会导致信号失真，电阻不仅可以通过其自身产生的噪声影响声音质量，还可以作为信号路径的一部分，直接影响声音的传输和质量。在选择和使用电阻时，应考虑到这些因素，以确保最佳的声音效果。
5.温度稳定性：俗称电阻的温漂，温度对电阻的阻值有影响，不同温度下的电阻阻值不同，从而也会最终影响音质。
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