01
Wejście i głośność
RV1 to potencjometr 10 kΩ między VIN a masą. Suwak podaje sygnał na wyprowadzenie 3; wyprowadzenie 2 jest zwarte do masy. Zacznij od małej głośności i utrzymuj sygnał na wyprowadzeniu 3 w zakresie ±0.4 V.
Wzmacniacze audio
Wzmacniacz audio LM386 z podbiciem basów
Edytowalny schemat z rysunku 9-9 TI: LM386 z szeregową gałęzią sprzężenia 10 kΩ i 33 nF, regulacją głośności oraz głośnikiem 8 Ω zasilanym z baterii 9 V.
- Robocze napięcie zasilania
- Bateria 9 V na schemacie; zakres projektowy 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5)
- Komponenty
- 9
- Wzory
- 3
- Pułapki
- 4
Przegląd układu
- Robocze napięcie zasilania
- Bateria 9 V na schemacie; zakres projektowy 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5)
- Komponenty
- 9
- Wzory
- 3
- Pułapki
- 4
Kliknij dowolny element na schemacie powyżej, aby zobaczyć jego parametry elektryczne i rolę w układzie.
Przegląd układu
Układ odpowiada rysunkowi 9-9 w dokumentacji Texas Instruments LM386 SNAS545D. Szeregowo połączone rezystor 10 kΩ i kondensator 33 nF łączą wyprowadzenie 1 z wyjściem, wyprowadzeniem 5, przed kondensatorem sprzęgającym. Sprzężenie zależne od częstotliwości uwydatnia bas względem tonów średnich i wysokich. Wyprowadzenie 8 pozostaje niepodłączone: to nie jest osobny układ o wzmocnieniu 200. Baterię 9 V i głośnik 8 Ω wybrano w granicach tabeli 9-5. Pominięto opcjonalny kondensator BYPASS pokazany linią przerywaną bez wartości. TI zaleca lokalne odsprzęganie zasilania, ale tutaj nie podaje pojemności. Gotowy układ należy sprawdzić.
Kluczowe parametry techniczne
| Robocze napięcie zasilania | Bateria 9 V na schemacie; zakres projektowy 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5) |
|---|---|
| Wzmocnienie napięciowe | Wzmocnienie zależne od częstotliwości przez R2/C3; wyprowadzenie 8 niepodłączone; bez kondensatora dla wzmocnienia 200 (TI, rysunek 9-9) |
| Obciążenie | Głośnik 8 Ω na schemacie; zakres projektowy 4 Ω – 32 Ω (TI, tabela 9-5) |
| Moc wyjściowa | 325 mW typowo, 250 mW minimum przy VS = 6 V, RL = 8 Ω, THD = 10% (LM386N-1); nota katalogowa nie podaje mocy wyjściowej LM386N-1 przy 9 V |
| Prąd spoczynkowy | 4 mA typowo, 8 mA maksymalnie przy VS = 6 V, VIN = 0 (TI §6.5) |
| Napięcie wejściowe na wyprowadzeniu 3 | od −0,4 V do +0,4 V (wartość maksymalna dopuszczalna i zakres zalecany) |
| Dolna częstotliwość graniczna | ≈ 80 Hz, obliczone dla C1 = 250 µF i obciążenia 8 Ω; nie zmierzono |
| Gałąź sprzężenia dla basów | R2 = 10 kΩ, C3 = 0.033 µF (33 nF), szeregowo między wyprowadzeniami 1 i 5 |
Zasada działania i analiza teoretyczna
02
Sprzężenie zależne od częstotliwości
R2 (10 kΩ) i C3 (0.033 µF) tworzą gałąź szeregową między wyprowadzeniami 1 i 5. Według TI jest ona równoległa do wewnętrznego rezystora sprzężenia 15 kΩ. Przy niskich częstotliwościach C3 ogranicza dodatkową gałąź; przy wyższych zwiększa sprzężenie, zmniejszając wzmocnienie względem basów. Jest to względna korekcja barwy, a nie dodatkowa moc wyjściowa.
03
Wyprowadzenie 8 i stabilność
Wyprowadzenie 8 jest niepodłączone. TI podaje 10 kΩ jako najmniejszą rezystancję sprzężenia zapewniającą stabilną pracę w tej konfiguracji. Nie ma kondensatora między wyprowadzeniami 1 i 8 dla wzmocnienia 200. Obliczona częstotliwość odniesienia RC wynosi około 482 Hz; nie jest to pełna charakterystyka wzmacniacza ani zmierzona częstotliwość graniczna basów.
04
Sprzęganie wyjścia
Wyprowadzenie 5 ma napięcie spoczynkowe około połowy zasilania: 4.5 V przy 9 V. C1 (250 µF), biegunem dodatnim do wyprowadzenia 5, blokuje tę składową stałą przed LS1. Przy idealnym obciążeniu 8 Ω obliczona częstotliwość graniczna filtru górnoprzepustowego wynosi około 80 Hz, więc najniższe basy nadal są tłumione.
05
Wyjściowa gałąź RC
C2 (0.05 µF) i R1 (10 Ω) tworzą osobną szeregową gałąź od wyjścia do masy, zgodnie z TI. Nie myl jej ze sprzężeniem wyprowadzenia 1: R2 wraca do wyprowadzenia 5 przed C1, a nie do zacisku głośnika za C1.
06
Zasilanie i BYPASS
Pokazano baterię 9 V; tabela 9-5 podaje 5 V – 12 V i obciążenia 4 Ω – 32 Ω. Wyprowadzenie 7 pozostaje niepodłączone, a opcjonalny kondensator BYPASS pominięto. Dodaj lokalne odsprzęganie między wyprowadzeniem 6 a masą i stosuj zalecenia TI dotyczące rozmieszczenia; źródło nie określa pojemności tego kondensatora.
Wzory i równania obliczeniowe
Częstotliwość odniesienia RC
fRC = 12π R2 C3
Obliczona częstotliwość, przy której moduł reaktancji C3 jest równy R2: około 482 Hz dla 10 kΩ i 33 nF. To punkt odniesienia elementów, a nie częstotliwość graniczna całej charakterystyki basowej.
| Oznaczenie | Parametr | Wartość typowa |
|---|---|---|
| R2 | Rezystor sprzężenia zwrotnego | 10kΩ |
| C3 | Kondensator sprzężenia zwrotnego | 33nF |
| fRC | Częstotliwość RC (obliczona) | 482Hz |
Częstotliwość graniczna sprzężenia wyjściowego
fc = 12π RL C1
Częstotliwość, poniżej której C1 i głośnik tłumią sygnał (−3 dB), przy założeniu, że głośnik jest czystą rezystancją 8 Ω.
| Oznaczenie | Parametr | Wartość typowa |
|---|---|---|
| RL | Impedancja głośnika | 8Ω |
| C1 | Wyjściowy kondensator sprzęgający | 250µF |
| fc | Częstotliwość graniczna (obliczona) | 80Hz |
Napięcie polaryzacji wyjścia
VOUT(DC) ≈ VS2
Wyjście samo polaryzuje się do około połowy napięcia zasilania; C1 nie przepuszcza tej składowej stałej do głośnika.
| Oznaczenie | Parametr | Wartość typowa |
|---|---|---|
| VS | Napięcie zasilania | 9V |
| VOUT(DC) | Napięcie polaryzacji wyjścia | 4.5V |
Wykaz elementów (BOM)
Wszystkie elementy potrzebne do zbudowania tego układu. Wybierz oznaczenie, aby obejrzeć element na schemacie.
| Oznacz. | Komponent | Wartość | Obudowa | Rola w układzie | Dokumentacja |
|---|---|---|---|---|---|
| Niskonapięciowy wzmacniacz mocy audio TI LM386N-1/NOPB. LM386N-3 i LM386N-4 mają ten sam układ wyprowadzeń, ale inne zakresy zasilania i mocy wyjściowej. | LM386N-1 | PDIP-8 | Wzmacniacz mocy audio ze sprzężeniem zależnym od częstotliwości | Niskonapięciowy wzmacniacz mocy audio: pinout i nota katalogowa | |
| Potencjometr obrotowy | 10kΩ | Panel / PCB mount | Regulacja głośności i tłumik wejściowy | — | |
| Aluminiowy kondensator elektrolityczny Wartość z noty katalogowej. Najbliższa popularna wartość to 220 µF; z nią obliczona częstotliwość graniczna rośnie do około 90 Hz. Napięcie znamionowe wyższe niż zasilanie; + do wyprowadzenia 5. | 250µF | Radial | Sprzężenie wyjścia z głośnikiem | — | |
| Kondensator ceramiczny lub foliowy Wartość z noty katalogowej; najbliższa popularna wartość to 47 nF. | 0.05µF | Radial / 0805 | Wyjściowy obwód RC | — | |
| Rezystor 1/4 W | 10Ω | Axial / 0805 | Wyjściowy obwód RC | — | |
| Głośnik Od 4 Ω do 32 Ω według tabeli 9-5 TI. | 8Ω | Wired | Obciążenie | — | |
| Bateria 9 V Dowolne zasilanie od 5 V do 12 V (TI, tabela 9-5). | 9V | PP3 / 6LR61 | Zasilanie | — | |
| Rezystor sprzężenia zwrotnego Wartość z rysunku 9-9 TI. Przy niepodłączonym wyprowadzeniu 8 TI podaje 10 kΩ jako minimum dla stabilnej pracy. | 10kΩ | Axial / 0805 | Szeregowa gałąź sprzężenia dla basów | — | |
| Kondensator sprzężenia zwrotnego 33 nF, czyli 0.033 µF z rysunku 9-9 TI. Niepolaryzowany. | 0.033µF | Radial / 0805 | Korekcja częstotliwości w szeregu z R2 | — |
Praktyczne zastosowania i przykłady
Wzmacniacze odbiorników radiowych AM/FM
Interkomy
Tory dźwięku w telewizorach
Wyjście głośnikowe zasilane z baterii w przenośnych projektach audio
Krytyczne pułapki projektowe i błędy inżynierskie
Pułapki spotykane przy prawdziwym montażu wraz z rozwiązaniem każdej z nich.
Przesterowanie wejścia
Maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe to ±0,4 V. Sygnał słuchawkowy lub liniowy może być większy; podany bezpośrednio na wyprowadzenie 3 może przekroczyć tę wartość, a wyjście zaczyna obcinać sygnał na długo przed jej osiągnięciem na wejściu.
Jak temu zapobiec
Pozostaw RV1 między źródłem a wyprowadzeniem 3, jak na schemacie, i zaczynaj od skręconej głośności; utrzymuj sygnał na wyprowadzeniu 3 w zakresie ±0,4 V.
Brak odsprzęgania zasilania
Rysunek 9-9 nie zawiera kondensatora w obwodzie zasilania, ale TI zaleca go blisko wyprowadzenia 6. Bez niego długie przewody od baterii i tętnienia zasilania docierają na wyjście jako przydźwięk lub niestabilność.
Jak temu zapobiec
Dodaj kondensator między wyprowadzeniem 6 a GND tuż przy układzie scalonym (nota katalogowa nie podaje wartości) i stosuj krótkie przewody do głośnika (TI §10, §11.1).
C1 wlutowany odwrotnie
Na wyprowadzeniu 5 stale jest około połowy napięcia zasilania, więc na C1 występuje stałe napięcie. Elektrolit wlutowany odwrotnie jest spolaryzowany w kierunku zaporowym.
Jak temu zapobiec
Montuj C1 dodatnią końcówką do wyprowadzenia 5, a ujemną do głośnika, i stosuj napięcie znamionowe wyższe niż napięcie zasilania.
Rezystancja sprzężenia i wyprowadzenie 8
Mniejszy R2 przy niepodłączonym wyprowadzeniu 8 może obniżyć wzmocnienie w pętli zamkniętej poniżej zakresu kompensacji LM386. TI podaje 10 kΩ jako minimum zapewniające stabilną pracę w tej konfiguracji.
Jak temu zapobiec
Zachowaj R2 co najmniej 10 kΩ i niepodłączone wyprowadzenie 8, jak na rysunku 9-9. Połącz gałąź RC z wyprowadzeniem 5 przed C1. Nie łącz jej z modyfikacją na wzmocnienie 200 bez ponownego projektu i weryfikacji.
Źródła pierwotne
Pomóż dbać o poprawność tej strony
Zbudowałeś, zasymulowałeś lub przejrzałeś ten obwód? Potwierdź go albo zgłoś błędną część, wartość lub połączenie.
Otwiera publiczny formularz na GitHubie z już wpisaną tą stroną; potrzebne jest bezpłatne konto GitHub. Jak działają zgłoszenia i potwierdzenia
Powiązane schematy ideowe
Wzmacniacz audio na LM386 ze wzmocnieniem 20
Wzmacniacz głośnikowy z minimalną liczbą elementów z noty katalogowej TI LM386: potencjometr głośności, LM386 z wewnętrznym wzmocnieniem 20, kondensator wyjściowy i obwód RC wysterowujące głośnik 8 Ω z baterii 9 V.
NE5532: ultraniskoszumny odwracający przedwzmacniacz mikrofonowy
Jednokanałowy ultraniskoszumny odwracający przedwzmacniacz audio na wzmacniaczu operacyjnym Texas Instruments NE5532 o wzmocnieniu +33.4 dB, z blokadą składowej stałej i kompensacją fazową.
Sterownik przekaźnika z tranzystorem NPN BJT 2N2222 / 2N2222A i diodą zwrotną 1N4007
Dyskretny układ klucza dolnego na bipolarnym tranzystorze NPN do sterowania przekaźnikiem 12V z diodą gaszącą 1N4007, nasyceniem bazy i filtracją zasilania dla MCU 3.3V/5V.