01
Вхід і гучність
RV1 — потенціометр 10 kΩ між VIN і землею. Повзунок під’єднано до виводу 3, а вивід 2 — до землі. Починайте з малої гучності й утримуйте сигнал на виводі 3 в межах ±0.4 V.
Підсилювачі звуку
Підсилювач звуку на LM386 із підйомом басів
Редагована схема TI, рисунок 9-9: LM386 із послідовною ланкою зворотного зв’язку 10 kΩ і 33 nF, регулятором гучності та динаміком 8 Ω від батареї 9 V.
- Робоча напруга живлення
- Батарея 9 V на схемі; проєктний діапазон 5 V – 12 V (TI, таблиця 9-5)
- Компоненти
- 9
- Формули
- 3
- Пастки
- 4
Огляд схеми
- Робоча напруга живлення
- Батарея 9 V на схемі; проєктний діапазон 5 V – 12 V (TI, таблиця 9-5)
- Компоненти
- 9
- Формули
- 3
- Пастки
- 4
Клікніть на будь-який компонент схеми вище, щоб переглянути його параметри, номінал і призначення.
Огляд схеми
Схема відповідає рисунку 9-9 з даташита Texas Instruments LM386 SNAS545D. Послідовно з’єднані резистор 10 kΩ і конденсатор 33 nF під’єднано між виводом 1 та виходом підсилювача — виводом 5, до вихідного розділового конденсатора. Частотозалежний зворотний зв’язок підкреслює баси відносно середніх і високих частот. Вивід 8 вільний: це не окрема схема з підсиленням 200. Батарею 9 V і динамік 8 Ω обрано в межах таблиці 9-5. Необов’язковий конденсатор BYPASS, показаний TI пунктиром без номіналу, не встановлено. TI радить локальне блокування живлення, але тут не задає ємності. Кінцеву конструкцію потрібно перевірити.
Ключові технічні характеристики
| Робоча напруга живлення | Батарея 9 V на схемі; проєктний діапазон 5 V – 12 V (TI, таблиця 9-5) |
|---|---|
| Коефіцієнт підсилення за напругою | Частотозалежне підсилення через R2/C3; вивід 8 вільний; конденсатора для підсилення 200 немає (TI, рисунок 9-9) |
| Навантаження | Динамік 8 Ω на схемі; проєктний діапазон 4 Ω – 32 Ω (TI, таблиця 9-5) |
| Вихідна потужність | 325 mW типово, 250 mW мінімум за VS = 6 V, RL = 8 Ω, THD = 10% (LM386N-1); вихідну потужність LM386N-1 за 9 V даташит не вказує |
| Струм спокою | 4 mA типово, 8 mA максимум за VS = 6 V, VIN = 0 (TI §6.5) |
| Вхідна напруга на виводі 3 | від −0,4 V до +0,4 V (гранично допустимий і рекомендований діапазон) |
| Нижня частота зрізу | ≈ 80 Hz, розраховано для C1 = 250 µF і навантаження 8 Ω; не виміряно |
| Ланка зворотного зв’язку для басів | R2 = 10 kΩ, C3 = 0.033 µF (33 nF), послідовно між виводами 1 і 5 |
Принцип роботи та фізичні процеси
02
Частотозалежний зворотний зв’язок
R2 (10 kΩ) і C3 (0.033 µF) утворюють послідовну ланку між виводами 1 і 5. За поясненням TI, вона паралельна внутрішньому резистору зворотного зв’язку 15 kΩ. На низьких частотах C3 обмежує додатковий зворотний зв’язок; на вищих пропускає його більше, тому підсилення зменшується відносно басової області. Це відносна тональна корекція, а не додаткова вихідна потужність.
03
Вивід 8 і стійкість
Вивід 8 вільний. TI задає 10 kΩ як найменший опір зворотного зв’язку для стійкої роботи в цій конфігурації. Конденсатора між виводами 1 і 8 для підсилення 200 тут немає. Розрахунковий RC-орієнтир становить близько 482 Hz; це не повна характеристика підсилювача й не виміряна частота зрізу басів.
04
Зв’язок із динаміком
Вивід 5 має зміщення приблизно до половини живлення: близько 4.5 V за 9 V. C1 (250 µF), додатним виводом до виводу 5, не пропускає цю постійну складову до LS1. З ідеальним навантаженням 8 Ω розрахункова частота зрізу фільтра верхніх частот — близько 80 Hz, тому найнижчі баси все одно послаблюються.
05
Вихідна RC-ланка
C2 (0.05 µF) і R1 (10 Ω) утворюють окрему послідовну ланку від виходу до землі, як у TI. Не плутайте її зі зворотним зв’язком виводу 1: R2 повертається до виводу 5 перед C1, а не до клеми динаміка після C1.
06
Живлення та BYPASS
Показано батарею 9 V; таблиця 9-5 задає 5 V – 12 V і навантаження 4 Ω – 32 Ω. Вивід 7 вільний, необов’язковий пунктирний конденсатор BYPASS опущено. Додайте локальне блокування між виводом 6 і землею та дотримуйтеся рекомендацій TI щодо компонування; номіналу цього конденсатора джерело не задає.
Розрахункові формули та рівняння
Частотний орієнтир RC-ланки
fRC = 12π R2 C3
Розрахункова частота, за якої модуль реактивного опору C3 дорівнює R2: близько 482 Hz для 10 kΩ і 33 nF. Це орієнтир для деталей, а не частота зрізу повної басової характеристики.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| R2 | Резистор зворотного зв’язку | 10kΩ |
| C3 | Конденсатор зворотного зв’язку | 33nF |
| fRC | RC-орієнтир (розрахунок) | 482Hz |
Частота зрізу вихідного розділового кола
fc = 12π RL C1
Частота, нижче якої C1 разом із динаміком послаблюють сигнал (−3 dB), якщо вважати динамік чисто активним опором 8 Ω.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| RL | Опір динаміка | 8Ω |
| C1 | Вихідний розділовий конденсатор | 250µF |
| fc | Частота зрізу (розрахункова) | 80Hz |
Напруга зміщення виходу
VOUT(DC) ≈ VS2
Вихід сам зміщується приблизно до половини напруги живлення; C1 не пропускає цю постійну складову на динамік.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| VS | Напруга живлення | 9V |
| VOUT(DC) | Напруга зміщення виходу | 4.5V |
Специфікація компонентів (BOM)
Усі деталі, потрібні для складання цієї схеми. Оберіть позиційне позначення, щоб переглянути елемент на схемі.
| Позн. | Компонент | Номінал | Корпус | Роль у схемі | Довідка |
|---|---|---|---|---|---|
| Низьковольтний підсилювач потужності звуку TI LM386N-1/NOPB. LM386N-3 і LM386N-4 мають ту саму розпіновку, але інші межі живлення та вихідної потужності. | LM386N-1 | PDIP-8 | Підсилювач звукової потужності з частотозалежним зворотним зв’язком | Низьковольтний підсилювач потужності звуку: розпіновка та даташит | |
| Поворотний потенціометр | 10kΩ | Panel / PCB mount | Регулятор гучності та вхідний подільник | — | |
| Алюмінієвий електролітичний конденсатор Номінал із даташита. Найближчий поширений номінал — 220 µF, з ним розрахункова частота зрізу зростає приблизно до 90 Hz. Номінальна напруга вища за напругу живлення; + до виводу 5. | 250µF | Radial | Розділовий зв'язок виходу з динаміком | — | |
| Керамічний або плівковий конденсатор Номінал із даташита; найближчий поширений номінал — 47 nF. | 0.05µF | Radial / 0805 | Вихідна RC-ланка | — | |
| Резистор 1/4 W | 10Ω | Axial / 0805 | Вихідна RC-ланка | — | |
| Динамік Від 4 Ω до 32 Ω за таблицею 9-5 TI. | 8Ω | Wired | Навантаження | — | |
| Батарея 9 V Будь-яке живлення від 5 V до 12 V (TI, таблиця 9-5). | 9V | PP3 / 6LR61 | Живлення | — | |
| Резистор зворотного зв’язку Номінал із рисунка 9-9 TI. За вільного виводу 8 TI задає 10 kΩ як мінімум для стійкої роботи. | 10kΩ | Axial / 0805 | Послідовна ланка зворотного зв’язку для басів | — | |
| Конденсатор зворотного зв’язку 33 nF, тобто 0.033 µF з рисунка 9-9 TI. Неполярний. | 0.033µF | Radial / 0805 | Частотна корекція послідовно з R2 | — |
Практичне застосування та сфери використання
Підсилювачі AM/FM-радіоприймачів
Переговорні пристрої
Звукові тракти телевізорів
Вихід на динамік із батарейним живленням для портативних аудіопроєктів
Критичні інженерні пастки та типові помилки
Пастки, на які натрапляють під час реального складання, і як їх уникнути.
Перевантаження входу
Гранично допустима вхідна напруга — ±0,4 V. Сигнал з виходу на навушники чи лінійного виходу може бути більшим; поданий напряму на вивід 3, він може перевищити цю межу, а вихід почне обмежувати сигнал задовго до того, як вхід її досягне.
Як уникнути
Залишайте RV1 між джерелом і виводом 3, як на схемі, і починайте з мінімальної гучності; тримайте сигнал на виводі 3 в межах ±0,4 V.
Немає блокувального конденсатора живлення
На рисунку 9-9 немає конденсатора в колі живлення, але TI рекомендує поставити його біля виводу 6. Без нього вплив довгих дротів від батареї та пульсацій живлення проявляється на виході як фон або нестійкість.
Як уникнути
Додайте конденсатор між виводом 6 і GND безпосередньо біля мікросхеми (даташит не вказує номінал) і робіть дроти до динаміка короткими (TI §10, §11.1).
C1 встановлено у зворотній полярності
На виводі 5 постійно близько половини напруги живлення, тож на C1 є постійна напруга. Електролітичний конденсатор, встановлений навпаки, опиняється під зворотною напругою.
Як уникнути
Встановлюйте C1 додатним виводом до виводу 5, а від'ємним — до динаміка, і вибирайте номінальну напругу, вищу за напругу живлення.
Опір зворотного зв’язку та вивід 8
За вільного виводу 8 менший R2 може знизити підсилення із замкненим зворотним зв’язком нижче діапазону частотної корекції LM386. TI задає 10 kΩ як мінімум для стійкої роботи цієї конфігурації.
Як уникнути
Залишайте R2 не меншим за 10 kΩ, а вивід 8 — вільним, як на рисунку 9-9. Під’єднуйте RC-ланку до виводу 5 перед C1. Не поєднуйте її з модифікацією на підсилення 200 без нового розрахунку й перевірки.
Первинні джерела
Допоможіть тримати сторінку точною
Зібрали, змоделювали чи переглянули цю схему? Підтвердьте її або повідомте про неправильний компонент, номінал чи з’єднання.
Відкриває публічну форму на GitHub, де цю сторінку вже вказано; потрібен безкоштовний акаунт GitHub. Як працюють звіти й підтвердження
Пов'язані принципові схеми
Підсилювач звуку на LM386 з підсиленням 20
Підсилювач для динаміка з мінімумом деталей із даташита TI LM386: потенціометр гучності, LM386 із внутрішнім підсиленням 20, вихідний конденсатор і RC-ланка, що живлять динамік 8 Ω від батареї 9 V.
NE5532: ультрамалошумний інвертувальний мікрофонний передпідсилювач
Одноканальний ультрамалошумний інвертувальний аудіопередпідсилювач на операційному підсилювачі Texas Instruments NE5532 із коефіцієнтом підсилення +33.4 дБ, вхідним блокуванням постійного струму та високочастотною фазовою корекцією.
Ключ керування реле на NPN-транзисторі 2N2222 / 2N2222A з демпферним діодом 1N4007
Дискретний ключ нижнього плеча на NPN-біполярному транзисторі для комутації котушки реле з демпферним діодом 1N4007, насиченим базовим керуванням та фільтрацією живлення для логіки 3.3V/5V.