01
Entrada e volume
RV1 é um potenciômetro de 10 kΩ entre VIN e terra. Seu cursor alimenta o pino 3; o pino 2 é aterrado. Comece com o volume baixo e mantenha o sinal no pino 3 dentro de ±0.4 V.
Amplificadores de áudio
Amplificador de áudio LM386 com reforço de graves
Esquema editável da figura 9-9 da TI: LM386 com ramo de realimentação de 10 kΩ e 33 nF, controle de volume e alto-falante de 8 Ω alimentado por bateria de 9 V.
- Tensão de alimentação de operação
- Bateria de 9 V no desenho; faixa de projeto 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5)
- Componentes
- 9
- Fórmulas
- 3
- Armadilhas
- 4
Visão geral do circuito
- Tensão de alimentação de operação
- Bateria de 9 V no desenho; faixa de projeto 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5)
- Componentes
- 9
- Fórmulas
- 3
- Armadilhas
- 4
Clique em qualquer componente no esquema para ver seus parâmetros elétricos e função no circuito.
Visão geral do circuito
Este circuito segue a figura 9-9 do datasheet Texas Instruments LM386 SNAS545D. Um resistor de 10 kΩ e um capacitor de 33 nF em série conectam o pino 1 à saída, pino 5, antes do capacitor de acoplamento. A realimentação varia com a frequência e destaca os graves em relação aos médios e agudos. O pino 8 fica aberto: este não é o circuito separado de ganho 200. A bateria de 9 V e o alto-falante de 8 Ω foram escolhidos dentro da tabela 9-5. O capacitor BYPASS opcional, desenhado tracejado e sem valor pela TI, foi omitido. A TI recomenda desacoplamento local da alimentação, mas não define sua capacitância aqui. O circuito final precisa ser verificado.
Especificações técnicas principais
| Tensão de alimentação de operação | Bateria de 9 V no desenho; faixa de projeto 5 V – 12 V (TI, tabela 9-5) |
|---|---|
| Ganho de tensão | Ganho dependente da frequência por R2/C3; pino 8 aberto; sem capacitor para ganho 200 (TI, figura 9-9) |
| Carga | Alto-falante de 8 Ω no desenho; faixa de projeto 4 Ω – 32 Ω (TI, tabela 9-5) |
| Potência de saída | 325 mW típicos, 250 mW mínimos com VS = 6 V, RL = 8 Ω, THD = 10% (LM386N-1); o datasheet não especifica a potência de saída do LM386N-1 em 9 V |
| Corrente quiescente | 4 mA típicos, 8 mA máximos com VS = 6 V, VIN = 0 (TI §6.5) |
| Tensão de entrada no pino 3 | de −0,4 V a +0,4 V (máximo absoluto e faixa recomendada) |
| Frequência de corte inferior | ≈ 80 Hz, calculado com C1 = 250 µF e carga de 8 Ω; não medido |
| Ramo de realimentação de graves | R2 = 10 kΩ, C3 = 0.033 µF (33 nF), em série entre os pinos 1 e 5 |
Princípio de funcionamento e análise teórica
02
Realimentação dependente da frequência
R2 (10 kΩ) e C3 (0.033 µF) formam um ramo em série entre os pinos 1 e 5. A TI explica que esse ramo fica em paralelo com o resistor interno de realimentação de 15 kΩ. Nas baixas frequências C3 limita o ramo adicional; nas mais altas permite mais realimentação, reduzindo o ganho em relação aos graves. É uma correção tonal relativa, não uma capacidade extra de potência de saída.
03
Pino 8 e estabilidade
O pino 8 fica aberto. A TI especifica 10 kΩ como a menor resistência de realimentação para operação estável nesta configuração. O capacitor entre os pinos 1 e 8 para ganho 200 não está instalado. A referência RC calculada é de aproximadamente 482 Hz; ela não representa a resposta completa do amplificador nem um corte de graves medido.
04
Acoplamento de saída
O pino 5 se polariza em aproximadamente metade da alimentação: cerca de 4.5 V com 9 V. C1 (250 µF), com o positivo voltado para o pino 5, bloqueia essa componente contínua para LS1. Com uma carga ideal de 8 Ω, o corte passa-altas calculado é de cerca de 80 Hz; os graves mais baixos continuam atenuados.
05
Rede RC de saída
C2 (0.05 µF) e R1 (10 Ω) formam a rede separada em série entre a saída e terra desenhada pela TI. Não a confunda com a realimentação do pino 1: R2 retorna ao pino 5 antes de C1, não ao terminal do alto-falante depois de C1.
06
Alimentação e BYPASS
O desenho usa uma bateria de 9 V; a tabela 9-5 indica 5 V – 12 V e cargas de 4 Ω – 32 Ω. O pino 7 fica aberto, sem o capacitor BYPASS opcional tracejado. Adicione desacoplamento local entre o pino 6 e terra e siga as orientações de layout da TI; a referência não atribui uma capacitância.
Equações e fórmulas de dimensionamento
Referência de frequência RC
fRC = 12π R2 C3
Frequência calculada em que o módulo da reatância de C3 iguala R2: cerca de 482 Hz para 10 kΩ e 33 nF. É uma referência dos componentes, não o corte da resposta completa de graves.
| Símbolo | Parâmetro | Valor típico |
|---|---|---|
| R2 | Resistor de realimentação | 10kΩ |
| C3 | Capacitor de realimentação | 33nF |
| fRC | Referência RC (calculada) | 482Hz |
Frequência de corte do acoplamento de saída
fc = 12π RL C1
Frequência abaixo da qual C1 e o alto-falante atenuam o sinal (−3 dB), tratando o alto-falante como uma resistência pura de 8 Ω.
| Símbolo | Parâmetro | Valor típico |
|---|---|---|
| RL | Impedância do alto-falante | 8Ω |
| C1 | Capacitor de acoplamento de saída | 250µF |
| fc | Frequência de corte (calculada) | 80Hz |
Tensão de polarização da saída
VOUT(DC) ≈ VS2
A saída se polariza sozinha em cerca de metade da tensão de alimentação; C1 impede que esse nível contínuo chegue ao alto-falante.
| Símbolo | Parâmetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VS | Tensão de alimentação | 9V |
| VOUT(DC) | Tensão de polarização da saída | 4.5V |
Lista de materiais (BOM)
Todas as peças necessárias para montar este circuito. Selecione uma referência para inspecioná-la no esquema.
| Ref. | Componente | Valor | Encapsulamento | Função no circuito | Referência |
|---|---|---|---|---|---|
| Amplificador de potência de áudio de baixa tensão TI LM386N-1/NOPB. LM386N-3 e LM386N-4 têm a mesma pinagem, mas limites diferentes de alimentação e potência de saída. | LM386N-1 | PDIP-8 | Amplificador de potência de áudio com realimentação dependente da frequência | Amplificador de potência de áudio de baixa tensão: pinagem e folha de dados | |
| Potenciômetro rotativo | 10kΩ | Panel / PCB mount | Controle de volume e atenuador de entrada | — | |
| Capacitor eletrolítico de alumínio Valor do datasheet. 220 µF é o valor comercial mais próximo e leva a frequência de corte calculada para cerca de 90 Hz. Tensão nominal acima da alimentação; + voltado para o pino 5. | 250µF | Radial | Acoplamento da saída ao alto-falante | — | |
| Capacitor cerâmico ou de filme Valor do datasheet; 47 nF é o valor comercial mais próximo. | 0.05µF | Radial / 0805 | Rede RC de saída | — | |
| Resistor de 1/4 W | 10Ω | Axial / 0805 | Rede RC de saída | — | |
| Alto-falante De 4 Ω a 32 Ω conforme a tabela 9-5 da TI. | 8Ω | Wired | Carga | — | |
| Bateria de 9 V Qualquer alimentação de 5 V a 12 V (TI, tabela 9-5). | 9V | PP3 / 6LR61 | Alimentação | — | |
| Resistor de realimentação Valor da figura 9-9 da TI. Com o pino 8 aberto, a TI especifica 10 kΩ como mínimo para operação estável. | 10kΩ | Axial / 0805 | Ramo em série de realimentação de graves | — | |
| Capacitor de realimentação 33 nF, os 0.033 µF da figura 9-9 da TI. Não polarizado. | 0.033µF | Radial / 0805 | Correção de frequência em série com R2 | — |
Aplicações práticas e cenários de uso
Amplificadores de rádio AM/FM
Interfones
Sistemas de som de TV
Saída para alto-falante alimentada por bateria em projetos de áudio portáteis
Armadilhas críticas de projeto e cuidados de engenharia
Armadilhas encontradas em montagens reais, com a solução de cada uma.
Sobrecarregar a entrada
A tensão de entrada máxima absoluta é de ±0,4 V. Um sinal de fone de ouvido ou de nível de linha pode ser maior; aplicado direto ao pino 3, pode ultrapassar esse limite, e a saída ceifa bem antes de a entrada chegar a ele.
Mitigação
Mantenha RV1 entre a fonte e o pino 3, como no esquema, e comece com o volume no mínimo; mantenha o sinal no pino 3 dentro de ±0,4 V.
Falta de desacoplamento da alimentação
A figura 9-9 não mostra capacitor na alimentação, mas a TI recomenda um perto do pino 6. Sem ele, fios longos da bateria e o ripple da alimentação chegam à saída como zumbido ou instabilidade.
Mitigação
Adicione um capacitor entre o pino 6 e GND logo ao lado do CI (o datasheet não informa o valor) e mantenha curtos os fios do alto-falante (TI §10, §11.1).
C1 montado invertido
O pino 5 fica em cerca de metade da alimentação, então C1 tem uma tensão contínua permanente. Um eletrolítico montado invertido fica polarizado reversamente.
Mitigação
Monte C1 com o terminal positivo voltado para o pino 5 e o negativo para o alto-falante, e use tensão nominal acima da tensão de alimentação.
Resistência de realimentação e pino 8
Um R2 menor com o pino 8 aberto pode reduzir o ganho de malha fechada abaixo da faixa de compensação do LM386. A TI indica 10 kΩ como mínimo para operação estável nesta configuração.
Mitigação
Mantenha R2 em 10 kΩ ou mais e o pino 8 aberto, como na figura 9-9. Conecte o ramo RC ao pino 5 antes de C1. Não o combine com uma modificação de ganho 200 sem novo projeto e verificação.
Fontes primárias
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