LM386 IC — это интегральная схема усилителя мощности звука, разработанная для использования в низковольтных потребительских приложениях. Она подходит для устройств с батарейным питанием, таких как радиоприемники, дверные звонки, телефоны, гитарные усилители и любительские электронные проекты. Она в основном используется в качестве усилителя в компьютерных колонках и небольших портативных стереосистемах.
Микросхема LM386 выпускается в корпусе с двумя рядами выводов (DIP-8) с 8 выводами. Коэффициент усиления по напряжению усилителя можно настроить на 20, и он будет увеличен до 200 путем добавления внешних компонентов, таких как резистор и конденсатор, между выводами 1 и 8. Усилитель LM386 состоит из 8 выводов, где вывод 1 и вывод 8 являются выводами управления усилением. Это позволяет клиенту управлять громкостью. В зависимости от модели, при использовании источника питания 9 В усилитель может выдавать выходную мощность в диапазоне от 0,25 Вт до 1 Вт.
В этой статье мы узнаем об основах усилителя мощности звука низкого напряжения LM386, его особенностях, схеме, принципе работы, конфигурации контактов и приложениях. Все проекты на нашем сайте, в которых была использована микросхема LM386, можно посмотреть по следующей ссылке.
Характеристики LM386
Ниже приведены основные характеристики микросхемы LM386:
- Широкий диапазон напряжения питания: 4 В–12 В или 5 В–18 В (в зависимости от модели).
- Коэффициент усиления напряжения от 20 до 200.
- Работа от аккумулятора.
- Минимальное количество внешних компонентов.
- Низкий статический ток потребления: 4 мА.
- Доступно в пакете MSOP.
- Рабочая температура: от 0 до 70˚C.
- Низкий уровень искажений: 0,2%.
- Вход связан с землей.
- Самоцентрическое выходное статическое напряжение.
- Сопротивление динамика 4 Ом.
В зависимости от модели коэффициент усиления по напряжению усилителя LM386 может варьироваться от 20 до 200 при диапазоне напряжения питания 4–12 В или 5–18 В. На рынке доступны три модели усилителя мощности звука: LM386N-1, LM386N-3 и LM386N-4.
Минимальное напряжение, максимальное напряжение, минимальная выходная мощность и типичная выходная мощность усилителей, связанных с этими тремя моделями, приведены в следующей таблице.
Конфигурация выводов LM386
Внешний вид и конфигурация выводов микросхемы LM386 показаны на рисунке ниже. LM386 имеет восемь выводов, которые имеют различные функции.
Назначение контактов:
- Контакт 1 (усиление): это контакт усиления, используемый для регулировки усиления усилителя путем подключения этой микросхемы к внешнему компонентному конденсатору.
- Контакт 2 (Вход -): это неинвертирующий входной разъем, используемый для подачи аудиосигнала.
- Контакт 3 (Вход +): это инвертирующий входной терминал, используемый для подачи аудиосигнала.
- Контакт 4 (GND): это заземляющий контакт, подключенный к клемме заземления системы.
- Контакт 5 (Vout): это выходной контакт, используемый для обеспечения усиленного выходного аудиосигнала и связанный с динамиком.
- Контакт 6 (Vs): подключен к источнику питания и получает положительное постоянное напряжение.
- Контакт 7 (байпас): это обходной контакт, используемый для подключения развязывающего конденсатора.
- Контакт 8 (усиление): это контакт настройки усиления, используемый для управления усилением усилителя.
Из описания контактов можно сделать следующие выводы:
- Pin 1 и Pin 8 представляют собой терминал управления усилением усилителя. Это контакты, где мы можем регулировать усиление, размещая резистор и конденсатор или просто конденсатор между этими контактами.
- Pin 2 и Pin 3 представляют собой клеммы входного звукового сигнала. Это клеммы, куда мы подаем звук, который хотим усилить. Pin 2 — отрицательный вход, а Pin 3 — положительный вход.
- Контакт 4 — это клемма GND (заземление) и подключен к заземлению в цепи.
- Контакт 5 представляет собой выход усилителя. Усиленный сигнал выходит из этого контакта.
- На контакт 6 подается положительное постоянное напряжение, чтобы усилитель мог получать необходимую мощность для усиления сигналов.
- Контакт 7 представляет собой клемму Bypass. Эта клемма может обходить резисторы 15 кОм. Обычно она остается открытой или подключается к земле в схеме. Однако для лучшей стабильности в схему можно добавить конденсатор, чтобы предотвратить колебания в ИС операционного усилителя.
Принципиальная схема и работа микросхемы LM386
В принципе, аудиоусилитель LM 386 включает в себя три функциональных блока, а именно: питание, а также выход, обход и регулировка усиления. Принципиальная схема аудиоусилителя с использованием микросхемы LM386 показана на рисунке ниже.
Основные компоненты аудиоусилителя: ИС (интегральная схема) LM386, блок питания - 12 В, конденсаторы типа 100 мкФ, 1000 мкФ, 0,05 мкФ, 10 мкФ, потенциометр - 10 кОм, разъем, резистор - 10 кОм, динамик - 4 Ом. Эти компоненты подключены согласно приведенной выше схеме.
Для разработки этого аудиоусилителя, во-первых, подключаются два контакта питания (контакт 4 и контакт 6), где контакт 4 подключен к земле, а контакт 6 подключен к источнику питания 12 В. После подачи питания вход от любого источника звука, например, мобильного телефона или микрофона, подключается через разъем 3,5 мм. LM386 соединяет правый и левый аудиосигналы, используя источник с клеммой заземления.
Потенциометр подключается к входу для управления входным уровнем в цепи. Кроме того, к входу может быть последовательно подключен конденсатор для удаления компонентов постоянного тока.
Коэффициент усиления этой микросхемы настроен на 20 и будет увеличен до 200 путем подключения конденсатора (10 мкФ) между контактами 1 и 8.
Мы можем сделать шунтирующий конденсатор для уменьшения шума, подключив конденсатор (100 мкФ) к контакту 7 микросхемы LM386.
При подключении выхода конденсатор (0,05 мкФ) и резистор (10 Ом) соединены последовательно между GND, который соединен с контактом 5 ИС. Эта схема образует сеть Цобеля, фильтрующую схему, имеющую конденсатор и резистор и используемую для регулировки входного импеданса.
С помощью импеданса динамик может быть подключен в диапазоне от 4 Ом до 32 Ом. Здесь схема аудиоусилителя использует динамик (4 Ом). Этот динамик может быть подключен к конденсатору (1000 мкФ) для удаления ненужных постоянных компонентов сигнала.
Как управлять усилением микросхемы LM386?
Микросхема LM386 разработана таким образом, что ее выводы 1 и 8 снабжены функцией регулировки усиления, которая может быть установлена извне. Мы можем использовать эту функцию для лучшего отклика микросхемы.
Когда управляющие выводы остаются неподключенными ни к чему, внутренний резистор (1,35 кОм) устанавливает коэффициент усиления ИС равным 20. Если к управляющему выводу добавить конденсатор, коэффициент усиления увеличится до 200.
Таким образом, коэффициент усиления микросхемы LM386 можно легко регулировать, последовательно подключив потенциометр с конденсатором к контактам 1 и 8.
Применение ИС аудиоусилителя LM386
Микросхема аудиоусилителя LM386 может использоваться в различных приложениях. Это одна из самых важных микросхем в аудио индустрии, и она обычно используется в следующих приложениях:
- Системы с батарейным питанием, например, телевизионные звуковые системы, ультразвуковые драйверы, запись голоса с микрофона.
- Усилители радио AM и FM.
- Маломощные аудиоусилители.
- Портативные музыкальные плееры.
- Колонки для ноутбуков/компьютеров и небольшие портативные стереосистемы.
- Усилители звука.
- Генератор моста Вены.
- Интеркомы.
- Преобразователи мощности.