Datasheet texas instruments lm386

Схемы включения усилителя LM386

На рисунке ниже показано типовое включение микросхемы LM386 из datasheet. В данном случае коэффициент усиления схемы ограничено до 20, поскольку к выводам 1 и 8 не подключены внешние элементы.

Данный коэффициент усиления (20) обеспечивается внутренними резисторами обратной связи на 1,35 кОм (к выводам 8 и 1) и 15 кОм (к выводам 1 и 5). Параллельное подключение внешних резисторов к данным резисторам приводит к изменению коэффициента усиления.

Формула расчета коэффициента усиления

Без каких-либо внешних компонентов усиление составляет 20:

А = 2 × 15000 / (150 + 1350) = 20

Конденсатор, подключенный между контактами 1-8 микросхемы, позволяет игнорировать резистор на 1,35 кОм, и следовательно коэффициент усиления будет:

А = 2 × 15000/150 = 200

Выход микросхемы подключен к громкоговорителю с помощью конденсаторного фильтра, который обычно используется в линейных усилителях. Переменный резистор на входе используется для настройки желаемого уровня громкости.

Вторая схема показывает, как можно повысить коэффициент усиления выше базовой установки (20) вплоть до 200 путем добавления конденсатора к контактам 1 и 8 микросхемы. Емкость конденсатора не должна превышать 10 мкФ.

Подбор коэффициента усиления в диапазоне от 20 до 200 может быть осуществлен, в том числе и с применением переменного резистора на 4,7 кОм, подключенного последовательно с конденсатором.

Избыток смещения может быть уменьшен путем соединения неиспользуемого вывода резистора с землей. Однако все вопросы смещения отпадают если активный вход соединен через конденсатор.

В варианте с коэффициентом усиления 200, необходимо соединить вывод 7 с помощью конденсатора емкостью 0,1мкФ с минусом питания для поддержания стабильной работы и предотвращения нелинейных искажений.

Простой, но интересный усилитель басов может быть получен путем подключения цепи из резистора и конденсатора к выводам 1 и 5

Скачать datasheet LM386 (211,2 Kb, скачано: 3 639)

Статистика

Собираем усилитель 1W на LM386.

Собираем усилитель 1W на LM386

В статье рассмотрен проект простого компактного и легкого для повторения усилителя на микросхеме LM386. Питание схемы осуществляется от однополярного источника питания, напряжение которого может лежать в пределах от 4 до 12 Вольт. Низкое потребление дает возможность применения данной схемы для конструирования аудио-устройств с питанием от батареек или малогабаритных аккумуляторов. Ток режима покоя составляет всего 4 мА.

При выборе LM386 внимательно смотрите с каким она индексом, микросхемы LM386N-1, -3, LM386M-1, LM386MM-1 имеют диапазон питающего напряжения 4. 12 Вольт, а у LM386N-4 питание может быть чуть выше: от 5 до 18 Вольт. Соответственно и мощность на выходе у них будет различна. Для справки смотрите таблицу электрических характеристик ниже:

Принципиальная схема усилителя 1W на микросхеме LM386 показана ниже:

Исходник печатной платы нам достался вот такой:

По этому рисунку была нарисована печатная плата в программе Sprint Layout. Расположение элементов на плате осталось неизменным, единственное отличие заключается в том, что мы не стали располагать на плате выключатель. При необходимости его всегда можно поставить в разрыв питающего провода, а место на плате немного экономится. Размер печатки получился 35 х 38 мм, фольгированный текстолит односторонний. Вид LAY формата платы следующий:

Фото-вид LAY формата:

Вторая версия печатной платы усилителя на LM386 LAY6 формата (размер 23 х 45 мм):

Amp_LM386 ver2_LAY

Amp_LM386 ver2_LAY_foto

Разговор пойдёт об очень распространённой интегральной схеме (ИС) звукового усилителя мощности LM386, производимой компанией National Semiconductor (сейчас полностью входит в состав Texas Instruments) .

Действительно, напряжение питания микросхемы может быть в пределах 4…12 В, а потребляемый ток покоя составляет всего 4 мА, что является идеальным для большинства аудиопроектов, получающих питание от батарей. Усилитель развивает выходную мощность 0,5 Вт при напряжении питания 9 В и сопротивлении нагрузки 8 Ом. Если добавить, что Кус. этой интегральной МС может быть легко выбран от 20 до 200 с помощью двух внешних элементов, а её выходное напряжение автоматически устанавливается равным половине напряжения питания, то станет ясно, почему в течение многих лет эта микросхема сохраняет популярность.

Заголовок проекта отражает сказанное – как микросхема, так и наборы на её основе чрезвычайно востребованы радиолюбителями, в этом смысле аудиоусилитель LM386 действительно чемпион. См., например,

Предлагаю ознакомиться с возможностями массовой микросхемы LM386 и предложить мои варианты её применения.

Усилитель LM386: варианты построения усилителя на микросхеме

А вот если вообще удалить R2 и подключить C2 к контактам 1 и 8, то мы можем увеличить коэффициент усиления до 200

Важно понимать, что увеличение коэффициента усиления не обеспечивает увеличение выходной мощности. Повышенное усиление используется только тогда, когда нужно увеличить очень слабый входной сигнал

Хотя можно построить хорошие усилители звука из дискретных транзисторов, но они все-таки не могут сравниться со многими доступными нам ИС аудиоусилителей. ИС предлагают множество преимуществ, включая высокую эффективность, высокий коэффициент усиления, низкий ток в режиме ожидания, небольшое количество компонентов, компактные размеры и, конечно же, невысокая стоимость.

Неудивительно, что микросхемы аудиоусилителей заменили дискретные транзисторы в большинстве бытовых электронных устройств. Хотя многие экспериментаторы избегают этих маленьких черных загадок, но я собираюсь раскрыть некоторые из их секретов и продемонстрировать, насколько легко ими пользоваться.

Наш первый усилитель показан на рисунке 1 и использует микросхему LM386. Усилитель LM386 теперь выпускается в 3-х вариантах; LM386-1, LM386-2, LM386-3 с уровнями выходной мощности 300, 500 и 700 милливатт соответственно. Тип, продаваемый американской компанией Radio Shack, — это LM386-1, который мы использовали в этой схеме. Возможно, наиболее уникальной особенностью является то, что он может работать при напряжении до 5 вольт и доступен в любой розничной сети Radio Shack.

Как и обычные операционные усилители, интегральные схемы аудио усилителя имеют инвертирующий и неинвертирующий вход. Входные сигналы обычно подаются на неинвертирующий вход, в то время как инвертирующий вход обычно заземляется. Из-за высокого коэффициента усиления усилителей на интегральных схемах, настоятельно рекомендуется изолировать от источника питания, чтобы предотвратить колебания.

В этой схеме R1 и C1 очень хорошо справляются с этой задачей. Резистор R3 регулирует усиление, а конденсатор C3 связывает выход с динамиком. Связь выходных конденсаторов является обязательной практически во всех конструкциях ИС аудиоусилителей.

Наша следующая микросхема — LM380, она также бывает двух видов; LM380-8 и LM380 с выходной мощностью 700 мВт и 2 Вт соответственно. На Рисунке 2 изображен LM380-8, а на Рисунке 3 — LM380. LM380-8 поставляется в корпусе с 8 выводами, и его базовая схема практически идентична LM380, за исключением другого вывода. LM380 поставляется в корпусе с 14 выводами, а выводы 3, 4, 5, 10, 11 и 13 подключены к земле и служат радиатором.

Опыт показал, что LM380 должен быть припаян непосредственно к печатной плате (без разъема IC), если он будет работать с номинальной выходной мощностью 2 Вт

Эта микросхема может сильно нагреваться, поэтому важно избавиться от лишнего тепла через контакты. Основными преимуществами микросхем серии LM380 являются более высокая выходная мощность, очень низкий уровень искажений и небольшое количество внешних компонентов

Независимо от того, какую громкость обеспечивает аудио-усилитель, все же есть те, кому требуется еще больше. В схеме на Рисунке 4 используется усилитель LM383 IC, который обеспечивает выходную мощность до 7 Вт для тех, кто хочет по-настоящему ощутить звук. LM383 поставляется в корпусе типа TO220 с 5 контактами, как показано на рисунке 4. Мой опыт работы с этой ИС показал, что от не должно постоянно отводиться тепло из-за высокого тока в режиме ожидания.

Если вы планируете использовать эту ИС, держите все компоненты как можно ближе к ИС и убедитесь, что ваш источник питания может обеспечивать ток до 1,3 ампер. Основным преимуществом этой интегральной схемы является ее выходная мощность 7 Вт, поэтому она используется во многих недорогих автомобильных радиоприемниках. Эта схема предлагает низкий уровень искажений и является реальной выгодой по сравнению с дискретными транзисторами.

Теперь должно быть очевидно, что микросхемы усилителей звука могут многое предложить нам в плане недорогих схем аудио-усилителей. Нам доступно множество других интегральных схем, и их спецификации можно легко получить, выполнив поиск во всемирной паутине.

Предыдущая запись NE555 схема: универсальные практические проекты

Следующая запись Что такое ресивер в составе домашнего кинотеатра

Параметры

Parameters / Models LM386M-1 LM386M-1/NOPB LM386MMX-1/NOPB LM386MX-1/NOPB LM386N-1/NOPB LM386N-3/NOPB LM386N-4/NOPB
Analog Supply (V), Max 20 20 20 20 20 20 20
Архитектура Class AB Class AB Class AB Class AB Class AB Class AB Class AB
Audio Input Type Analog Input Analog Input Analog Input Analog Input Analog Input Analog Input Analog Input
Control Interface Hardware Hardware Hardware Hardware Hardware Hardware Hardware
Iq per channel(Typ), мА 4 4 4 4 4 4 4
Iq(Max), мА 4 4 4 4 4 4 4
Iq(Typ), мА 4 4 4 4 4 4 4
Load(Min), ohms 4 4 4 4 4 4 4
Рабочий диапазон температур, C от 0 до 70 от 0 до 70 от 0 до 70 от 0 до 70 от 0 до 70 от 0 до 70 от 0 до 70
Выходная мощность, W 0.325 0.325 0.325 0.325 0.325 0.325 0.325
PSRR, дБ 50 50 50 50 50 50 50
Package Group SOIC SOIC VSSOP SOIC PDIP PDIP PDIP
Package Size: mm2:W x L, PKG 8SOIC: 29 mm2: 6 x 4.9(SOIC) 8SOIC: 29 mm2: 6 x 4.9(SOIC) 8VSSOP: 15 mm2: 4.9 x 3(VSSOP) 8SOIC: 29 mm2: 6 x 4.9(SOIC) See datasheet (PDIP) See datasheet (PDIP) See datasheet (PDIP)
Pin/Package 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP 8PDIP, 8SOIC, 8VSSOP
Rating Catalog Catalog Catalog Catalog Catalog Catalog Catalog
Speaker Channels, Max Mono Mono Mono Mono Mono Mono Mono
THD + N @ 1 kHz, % 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

Усилитель звука на микросхеме LM386-1 с усилением 74 dB

В приведена схема интегрального усилителя в несколько необычном включении, позволяющем получить от микросхемы LM386-1 усиление до 74 dB. Схема – несложная, видимо, поэтому к ней отдельно не разрабатывается печатная плата, тем более что конструкторы встраивают такой усилитель в свои конструкции, где монтаж производится с другими деталями на общей плате.

Схема усилителя приведена на рис. 1. Его усиление меняется дискретно путём установки на место Rx резистора сопротивлением из таблицы 1, напротив значения сопротивления резистора приведено значение, получаемого, при этом, усиления.

Все резисторы усилителя мощностью рассеяния 0,125 Вт, неполярный конденсатор С3 – типа К10-17 или аналогичный импортный, полярные конденсаторы К50-16, К50-35 или аналогичные импортные 100 мкФ х 16 В. Динамическая головка ВА1 – с сопротивлением обмотки 8 Ом.

Монтажная плата, на которой собран усилитель, имеет размеры 32,5×22,5 мм и выполнена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,0…1,5 мм (рис. 2). Если УЗЧ будет эксплуатироваться в условиях сильных РЧ наводок (обычная ситуация у радиолюбителя – коротковолновика), целесообразнее выполнить усилитель на плате из материала, фольгированного с двух сторон.


При этом фольга со стороны расположения деталей является экраном и соединяется с общим проводом усилителя. Для исключения замыкания выводов деталей, не соединённых с общим проводом, отверстия со стороны расположения деталей на плате зенкуются. Диаметр отверстий под выводы деталей – 0,6…0,7 мм, зенковка производится сверлом большего диаметра (2…7 мм).

По углам платы имеются отверстия для крепления платы к корпусу, например, приёмника, причём, совсем не обязательно крепить её винтами, можно просто припаять плату с помощью отрезков жёсткого лужёного провода, в этом случае, целесообразно диаметр отверстий для крепления делать не более 1 мм. Отрезки провода для крепления платы припаиваются к её общему проводу.

Поскольку микросхема включена по схеме с повышенным коэффициентом усиления, целесообразно (если входной сигнал подаётся через провод длиной более 5…10 см), экранировать провод, припаяв его оплётку с двух сторон к фольге общего провода платы, как показано на рис. 3.

Несмотря на то, что микросхема LM386-1 обладает повышенным уровнем собственных шумов, её очень часто используют конструкторы в своих разработках из-за малого количества сопутствующих деталей для получения полноценного усилителя, но коэффициент усиления такого усилителя в предлагаемых стандартных схемах включения составляет от 20 до 200 раз (26…46 dB) – возможно, такой, заложенный в ИМС коэффициент усиления и призван маскировать её собственный шум, но конструкторы, в частности JF10ZL, решили, всё-таки, “разогнать” усиление ИМС до 70.. .74 dB (3000…5000 раз).

При максимальном усилении (74 dB) отмечается склонность усилителя к самовозбуждению и, хоть это зависит от экземпляра микросхемы, УЗЧ становится капризным к изменениям напряжения питания, повышенному внутреннему сопротивлению источника питания. При использовании ИМС в предельном по усилению режиме, желательно либо стабилизировать напряжение питания УЗЧ (при сетевом питании), либо использовать свежие гальванические батареи (при автономном использовании усилителя).

Полезным будет и увеличение ёмкости блокировочных конденсаторов по напряжению питания (С5, С6). Часто встаёт вопрос: чем отличаются микросхемы с маркировками (LM)386N, (LM)386N-1, (LM)386N-3, (LM)386N-4? Первая – более старая версия второй, которая работает при низких напряжениях питания (4…12 В) – данные на неё приводятся при напряжении питания 6 В, номинальное напряжение питания для третьей – 9 В, четвёртая работает при более высоких напряжениях (5…18 В), номинальное напряжение питания 16 В и номинальное сопротивление нагрузки для неё составляет 32 Ом, для предыдущих – 8 Ом.

Datasheet Download — Unisonic Technologies

Номер произв LM386
Описание LOW VOLTAGE AUDIO POWER AMPLIFIER
Производители Unisonic Technologies
логотип  

1Page

No Preview Available !

UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTD
LM386
LINEAR INTEGRATED CIRCUIT
LOW VOLTAGE AUDIO POWER
AMPLIFIER

 DESCRIPTION

The UTC LM386 is a power amplifier, designed for use in low

voltage consumer applications. The gain is internally set to 20 to keep
external part count low, but the addition of an external resistor and
capacitor between pin 1 and pin 8 will increase the gain to any value
up from 20 to 200 dB.
The inputs are ground referenced while the output automatically
biases to one-half the supply voltage. The quiescent power drain is
only 24 milliwatts when operating from a 6 volt supply, making the

LM386 ideal for battery operation.

 FEATURES

*Battery Operation
*Minimum External Parts
*Wide Supply Voltage Range: 4V~12V
*Low Quiescent Current Drain:4mA
*Voltage Gains: 20~200dB
*Ground Referenced Input
*Self-Centering Output Quiescent Voltage

*Low Distortion: 0.2% (Av=20, VS=6V, RL=8Ω, PO=125mW, f=1kHz)

 ORDERING INFORMATION

Ordering Number
Lead Free
Halogen Free
LM386L-D08-T
LM386G-D08-T
— LM386G-S08-R
— LM386G-P08-R
Package
DIP-8
SOP-8
TSSOP-8
Packing
Tube
Tape Reel
Tape Reel

 MARKING

DIP-8
876 5
UTC
LM386
1 23 4
Date Code
L: Lead Free
G: Halogen Free
Lot Code
SOP-8
www.unisonic.com.tw
Copyright 2015 Unisonic Technologies Co., Ltd.
TSSOP-8
1 of 7
QW-R107-007.J

No Preview Available !

LM386

 PIN CONFIGURATION

LINEAR INTEGRATED CIRCUIT

 BLOCK DIAGRAM

BYPASS 7

15K
15K
GAIN GAIN
81
2
-INPUT
150 1.35K
50K
15K
3
+INPUT
50K

6 VS

5 VOUT

4 GND

UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTD
www.unisonic.com.tw
2 of 7
QW-R107-007.J

No Preview Available !

LM386
LINEAR INTEGRATED CIRCUIT

 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

PARAMETER
SYMBOL
RATINGS
UNIT
Supply Voltage

VCC 15 V

Input Voltage
DIP-8

VIN

-0.4V ~ +0.4V
1250
V
Power Dissipation
SOP-8

PD

600 mW
TSSOP-8
600
Operating Temperature
Junction Temperature

TOPR

TJ

-25 ~ +85
+125

C

C

Storage Temperature

TSTG

-40 ~ +150

C

Note:1. Absolute maximum ratings are stress ratings only and functional device operation is not implied. The device
could be damaged beyond Absolute maximum ratings.

 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA=25C, unless otherwise specified.)

PARAMETER
Operating Supply Voltage
Quiescent Current
Output Power
Voltage Gain
Bandwidth
Total Harmonic Distortion
Rejection Ratio
Input Resistance
Input Bias Current
SYMBOL

VS

IQ

POUT

GV

BW
THD
RR

RIN

IBIAS

TEST CONDITIONS
MIN
4

VS=6V, VIN=0

VS=6V, RL=8Ω, THD=10%

250

VS=9V, RL=8Ω, THD=10%

VS=6V, f=1kHz

10μF from pin 1 to pin 8

500

VS=6V , Pin1 and pin 8 open

POUT=125mW, VS=6V, f=1kHz

RL=8Ω pin1 and pin 8 open

VS=6V, f=1kHz, CBYPASS=10μF

pin1and pin 8 open, Referred to output

VS=6V Pin2 and pin 3 open

TYP
4
325
700
26
46
300
0.2
50
50
250
MAX UNIT
12 V
8 mA
mW
dB
dB
kHz
%
dB

kΩ

nA
UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTD
www.unisonic.com.tw
3 of 7
QW-R107-007.J

Всего страниц 7 Pages
Скачать PDF

↑ Другие варианты применения микросхемы LM386

↑ Усилитель на LM386 с гнездом для подключения наушников

На рис. 7 показан усилитель с возможностью подключения головных телефонов. На схеме входное напряжение от источника аудиосигнала подаётся через конденсатор С1, устраняющий постоянную составляющую на регулятор громкости R1.

Рис. 7. Усилитель с гнездом для подключения наушников

Второй конденсатор (С2), включённый между средним выводом R1 и неинвертирующим входом, в принципе не нужен, но такое схемотехническое решение устраняет шорохи при возможном плохом качестве переменного резистора, а также уменьшает смещение половинного напряжения на выходе усилителя.

Гнездо для подключения наушников включено через развязывающий конденсатор С5 таким образом, что при отсутствии штекера наушников подключён динамик ВА1, а при включении штекера – динамик отключается.

Назначение остальных элементов усилителя было рассмотрено выше. Коэффициент усиления по напряжению минимален (Ku=20).

↑ Переговорное устройство на LM386

Взяв за основу усилитель с максимальным коэффициентом усиления (рис. 2), можно получить простое переговорное устройство. Как видно из схемы, представленной на рис. 8, в неё добавлен выключатель питания и переключатель «Приём – передача», обеспечивающий попеременную работу динамических головок ВА1 и ВА2 в качестве микрофона или громкоговорителя.

Рис. 8. Переговорное устройство

Устройство позволяет организовать проводную связь между двумя абонентами. Дальность связи достигает нескольких сотен метров.

Область применения этой конструкции: связь между двумя абонентами, игры и т. п. Усилитель с динамической головкой ВА1 располагается на основном пункте связи, а другая динамическая головка – на удалённом пункте связи. Соединение основного и удалённого пунктов связи выполняют многожильным телефонным двухпроводным кабелем. Конструкция питается от батареи напряжением 9 В типа «Крона».

↑ Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями на LM386

Этот же усилитель без больших затрат превращается в генератор синусоидальных сигналов с малым коэффициентом гармоник. Схема генератора с мостом Вина показана на рис. 9.

Рис. 9. Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями

Напомним, что частота генератора определяется выражением:

fo=½Π√(R1R2C1C2)

Чаще всего выбирают R1=R2 и C1=C2, при этом выражение упрощается:

fo=½ΠR1C1

Вторым требованием является то, что коэффициент отрицательной обратной связи усилителя должен быть равен точно 1/3 . При указанных условиях в схеме возникают незатухающие колебания. Если этот коэффициент меньше 1/3, амплитуда колебаний будет быстро увеличиваться со временем, пока выходное напряжение не превратится в меандр.

Если коэффициент отрицательной обратной связи более 1/3, амплитуда колебаний через некоторое время будет стремиться к нулю. Ясно, что установить идеальное значение коэффициента можно, если применить систему автоматической регулировки амплитуды.

Для этого предусмотрена цепь отрицательной обратной связи R3, HL1, которая так воздействует на коэффициент усиления, чтобы амплитуда колебаний стабилизировалась при весьма малых нелинейных искажениях (порядка 0,05%).

Если выходное напряжение генератора по каким-либо причинам увеличивается, увеличится и ток через R3, а также напряжение на нелинейном элементе – лампе накаливания HL1. Нить лампы накаливания разогреется, и её сопротивление увеличится, что приведёт к уменьшению глубины отрицательной обратной связи и уменьшению напряжения на выходе генератора. При уменьшении выходного напряжения генератора процессы происходят в обратном направлении, в результате обеспечивается автоматическая стабилизация коэффициента усиления.

При указанных на принципиальной схеме значениях элементов частота генерируемых колебаний составляет 1 кГц, а амплитуда – около 2 В эфф.

↑ Генератор прямоугольных импульсов на LM386

Схема, показанная на рис. 10, представляет собой генератор сигналов прямоугольной формы.

Рис. 10. Генератор прямоугольных импульсов

Усилитель DA1 играет роль компаратора. Положительная обратная связь реализуется с помощью делителя R1, R2, подключённого к неинвертирующему входу усилителя. Коэффициент обратной связи Kос=R2/(R1+R2). В состав отрицательной обратной связи включена интегрирующая цепь R3, C1.

Период колебаний генератора для симметричных сигналов прямоугольной формы составляет:

T=2R3C1ln[(1+Kос)/(1-Kос)]

При Кос=0,462 формула упрощается:

Т=2R3C1, и частота f=½R3С1

Максимальная частота генерируемых схемой колебаний ограничена скоростью нарастания выходного напряжения усилителя DA1.

Замечания по конструкции

Хотя эти схемы были собраны и успешно испытаны на беспаечной макетной плате, учитывая их большое усиление, лучше всего было бы изготовить платы с добротным слоем земли, используя либо наклеивание фольги на текстолит, либо непосредственное соединение проводами компонентов, перевернутых выводами вверх

Следует отметить, что в этих схемах важно исключить возможность утечки по ВЧ с выхода (вывод 5) обратно в индуктивность на ферритовом стержне. Если используемая физическая топология схемы создает проблему воющего звука, было бы целесообразно последовательно с наушниками добавить дроссель индуктивностью от 1 до 10 мГн

Приемник хорошо работает со стандартными 32-омными стерео наушниками. Их можно включить параллельно, чтобы увеличить громкость, снизив сопротивление нагрузки до 16 Ом, или последовательно, чтобы увеличить сопротивление до 64 Ом. Это позволяют сделать стандартные стереофонические наушники сопротивлением 32 Ом при использованием выходного стерео разъема без подключения земляного провода.

Пуристы, вероятно, захотят добавить стабилизатор напряжения и точную варакторную подстройку, чтобы повысить удобство использования схемы, но я пришел к выводу, что даже в простейшей форме для нерегулярного прослушивания характеристик этой схемы более чем достаточно.

Усилитель LM386

LM386 довольно универсальный чип. Необходимы только пара резисторов и конденсаторов, чтобы сделать простой аудио усилитель. Чип имеет функции контроля коэффициента усиления и усиления НЧ, а также может быть превращен в автогенератор, способный выводить синусоиды или прямоугольные волны.

LM386 представляет собой тип операционного усилителя (ОУ). Операционный усилитель принимает входной потенциал (напряжение) и формирует выходной потенциал, который в десятки, сотни или даже в тысячи раз превосходит входной потенциал.

В этой схеме LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его от 20 до 200 раз. Это усиление не что иное, как коэффициент усиления по напряжению.

Усиление и громкость

После того, как вы соберете этот усилитель и поиграетесь с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба влияют на увеличение или уменьшение интенсивности звука, выходящего из колонки. Так в чем же разница?

Изменение коэффициента усиления влияет на усиление входного сигнала. Это характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать громкость звука в диапазоне усиления (коэффициента усиления).

Вывод Gain устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если наш коэффициента усиления составляет 20, то диапазон громкости будет от 0 до 20. Если же коэффициента усиления 200, громкость будет от 0 до 200.

Операционный усилитель LM386 имеет 8 контактов, как показано на рисунке ниже:

Основные выводы микросхемы: выводы 2 и 3 – вход, вывод 5 — положительный выход. Регулирование усиления может быть достигнуто путем подключения к контактам 1 и 8 конденсатора на 10 мкФ, при этом коэффициент усиления будет 200. Если же контакты 1 и 8 оставить свободными, то усиление будет 20. Так же коэффициент усиления может быть настроен на любое значение в диапазоне от 20 до 200 путем подключения потенциометра последовательно с конденсатором.

Есть три разновидности ОУ LM386, каждый имеет различные показатели выходной мощности:

  • LM386N-1: 0,325 Вт
  • LM386N-3: 0,700 Вт
  • LM386N-4: 1,00 Вт

Внутренняя структура микросхемы LM386:

Скачать datasheet на LM386 (unknown, скачано: 403)

Теперь, когда у нас есть представление о LM386, давайте соберем усилитель. Для сравнения, я покажу вам, как сначала сделать простой усилитель, так чтобы вы смогли сравнить его с более качественным усилителем звука, который мы соберем позже.

В приведенной схеме источник питания, звуковой входной сигнал, и выходной аудиосигнал имеют общую шину. Это в свою очередь создает помехи в выходном сигнале. Чтобы не допустить этого, мы можем подключить минус питания, вход и выход прямо к выводу 4 LM386:

В результате этого звучание должно быть значительно лучше, по сравнению с предыдущей схемой, но вы, вероятно, заметили некоторый шум, треск.

Чтобы это исправить, нам необходимо добавить разделительные конденсаторы. Эти конденсаторы позволяют изолировать схему усилителя от помех, вызванных колебаниями питания и шума от входного сигнала.

Используя конденсаторы с большой емкостью, мы получим НЧ фильтр, а используя конденсаторы с малой емкостью отфильтруем высокочастотный шум.

Это был минимум который необходим для строительства усилителя на LM386. Теперь пришло время построить более качественную версию с возможностью изменения коэффициента усиления. Добавил несколько элементов в схему, это позволит нам получить более качественное звучание:

  • разделительный конденсатор 470 пФ между положительным входным сигналом и землей.
  • конденсаторы 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительными и отрицательными шинами питания. 100 мкФ конденсатор будет фильтровать низкочастотный шум, в то время как 0,1 мкФ конденсатор будет фильтровать высокочастотный шум.
  • конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
  • резистор 10к и конденсатор 10 мкФ подключены последовательно к выводу 7 и минусом питания.

На рисунке ниже показано как это все соединить:

Следует обратить внимание для того, чтобы иметь чистый звук, необходимо все соединения делать как можно короче и ближе к выводам микросхемы. Особенностью LM386 является возможность добавить регулирование басов

Все, что вам нужно сделать, это подключить конденсатор емкостью 0,033 мкФ и потенциометр 10K Ом последовательно между контактами 1 и 5:

Особенностью LM386 является возможность добавить регулирование басов. Все, что вам нужно сделать, это подключить конденсатор емкостью 0,033 мкФ и потенциометр 10K Ом последовательно между контактами 1 и 5:

Блок питания 0…30 В / 3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Какой транзистор выбрать

При использовании TIP31 и TIP32 транзисторы моего прототипа работали без теплоотводов в диапазоне напряжений питания от 9 В до 21 В. Эти комплементарные транзисторы в корпусах TO-220 при естественном воздушном охлаждении допускают рассеяние мощности до 2 Вт, в то время как в моей схеме при нагрузке 8 Ом и питании 21 В на них выделяется максимум 1.3 В. Технически тут все нормально, однако транзисторы настолько горячи, что до них невозможно дотронуться. Поэтому, все же было бы неплохо воспользоваться небольшими навесными радиаторами с пружинными зажимами. При 8-омном динамике и напряжениях питания менее 18 В теплоотводы не нужны. Максимальная мощность, отдаваемая моим прототипом, аппроксимируется следующим выражением, полученным на основании эмпирических данных:

Используя эту формулу, вы можете определить, что мой прототип при питании напряжением 9 В отдает в нагрузку 8 Ом респектабельные 350 мВт. Это совсем немало для небольших радио проектов. На другом полюсе – при напряжении питания 21 В и нагрузке 8 Ом – формула предсказывает мощность 2.5 Вт, и это ровно то, что я измерил в точке начала ограничения. В этом тесте я использовал синусоидальный сигнал частотой 1 кГц.

Как ни странно, похоже, что своей устойчивостью схема обязана низкой граничной частоте силовых транзисторов. Я пробовал использовать более быстрые транзисторы (44H11 и 45H11), но получил возбуждение вблизи 700 кГц, несмотря на то, что SPICE моделирование предсказывало противоположное! Подозреваю, что более высокочастотные транзисторы просто не успевали внести дополнительный фазовый сдвиг вблизи частоты единичного усиления ОУ LM358 (1 МГц). (Это не более чем мое предположение). Выбор намного более быстрых транзисторов, таких как 2N2219 и 2N2905, возвращал схеме устойчивость, скорее всего потому, что присущий LM358 спад уже наступал к тому времени, когда транзисторы начинали сдвигать фазу. В этом случае результаты находились в согласии со SPICE. SPICE предупреждает, что совсем медленные транзисторы, такие как старинные 2N3055, будут еще более неустойчивыми. Одним словом, нужно экспериментировать!

При напряжении питания Vcc ниже 12 В рассеиваемая транзистором мощность становится меньше 350 мВт, и многие малосигнальные приборы будут хорошо работать без теплоотвода.

↑ Список источников

1. LM386 — Low Voltage Audio Power Amplifier . 2. Дайджест КВ+УКВ // Радиоаматор, 2009, №2, с. 56 (Как получить усиление 74 дБ от микросхемы LM386). 3. Мосягин В. Узконаправленный микрофон // Радио, 2002, №5, с. 54, 55. 4. Merryfield T. Super-Ear Audio Telescope // Everyday Practical Electronics, 2005, №6, p. 388 – 392. 5. Stewart J. The Big Ear // Nuts & Volts, 2008, №10, p. 34 – 39. 6. Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС. – М.: Мир, 1985. 572 с. (с. 250 — 254). 7. Дайджест (Тест микрофонного эффекта конденсаторов) // Радиохобби, 2000, №5, с. 25. 8. Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M. Датагорская статья. 9. Справочник. Микросхема УМЗЧ LA4525. Микросхема УМЗЧ LA4534M // Радиоконструктор, 2008, №9, с. 20 — 22. 10. Мосягин В.В. Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником. (Серия «СОЛОН – радиолюбителям», выпуск 17). – М.: СОЛОН – Пресс, 2003. – 208 с. 11. Мосягин В.В. Секреты радиолюбительского мастерства. (Серия «СОЛОН – радиолюбителям) – М.: СОЛОН – Пресс, 2005. – 216 с.

С какими проблемами я столкнулся

В этой схеме много усиления собрано в небольшом объеме и, что еще хуже, есть много тока, идущего через выходной каскад. Операционные усилители довольно хорошо подавляют обратную связь, создаваемую помехами по шинам питания и земли, но, тем не менее, эта обратная связь может создавать проблемы устойчивости. Провода от источника питания подключайте к схеме вблизи выходных транзисторов. Провод «земли» припаяйте возле точки соединения трех конденсаторов 10 мкФ и резистора 330 кОм

Обратите также внимание на входной фильтр 1 кОм/10 мкФ. Мощности, потребляемой усилителем, достаточно для небольшого проседания Vcc, и небольшая часть возникающей в связи с этим помехи, проникая на вход, приводит к генерации или, в моем случае, к загадочному падению входного импеданса

Небольшой RC фильтр эту обратную связь устраняет. Снизить усиление схемы вы можете, уменьшив сопротивления резисторов 33 кОм, или ограничившись только одним входным каскадом. Дополнительное усиление можно будет получить с помощью внешней схемы.

Помимо этого, вы можете столкнуться с проблемами устойчивости, связанными с выбором ОУ и транзисторов, о которых говорилось выше, поэтому было бы неплохо воспользоваться осциллографом и убедиться, что усилитель работает правильно.

Стабилизированный источник питания не является абсолютно необходимым для этой схемы, но, как минимум, нужно использовать конденсатор очень большой емкости, такой, как показанный на схеме конденсатор 2200 мкФ. Трехвыводной стабилизатор обеспечит некоторую дополнительную степень защиты транзисторов в случае короткого замыкания выхода на землю.

Усилитель звука LM386: схема и функционирование

Принципиальная схема аудиоусилителя на базе LM386 показана на рис. 2. Он построен на основе популярного усилителя LM386 (IC1), 8-омного динамика, одного ватта (LS1), четырех конденсаторов и нескольких других компонентов. Батарея 6 В используется для питания этого проекта.


Рис. 1: Авторский прототип аудиоусилителя на базе LM386

В этой схеме используются четыре электролитических конденсатора . C1 подключен к средней клемме 10k потметра VR1. C2 подключен к контактам 1 и 8 IC1. Вывод 5 IC1 является его выходной клеммой, которая подключена к громкоговорителям LS1-C3.

Посмотрите товары для изобретателей. Ссылка на магазин.

C4 подключен к положительной клемме батареи 6 В и заземлению. Положительная сторона 6 В соединена с контактом 6 микросхемы IC1, а другая сторона с клеммой заземления – с контактом 4.


Рис. 2: Принципиальная схема аудиоусилителя на базе LM386

Инвертирующий вывод 2 IC1 подключен к земле, а неинвертирующий вывод 3 подключен к входной клемме через VR1. Аудио вход подается на CON1. VR1 используется для управления громкостью.