LM386

LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。

 

一、LM386内部电路

 

 

 

LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。

 

第一级为差分放大电路,T1T3T2T4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5T6组成镜像电流源作为T1T2有源负载T3T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

 

第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。

 

第三级中的T8T9管复合成PNP型管,与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真

 

引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。

 

电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。

 

二、LM386的引脚图

 

 

 

 

LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚64分别为电源和地;引脚18为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF

 

 

LM386datasheet,电源电压4-12V5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在18脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W

   尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。

 

1、通过接在1脚、8脚间的电容(1脚接电容+极)来改变增益,断开时增益为20dB。因此用不到大的增益,电容就不要接了,不光省了成本,还会带来好处--噪音减少,何乐而不为?

 

2PCB设计时,所有外围元件尽可能靠近LM386;地线尽可能粗一些;输入音频信号通路尽可能平行走线,输出亦如此。这是死理,不用多说了吧。

 

3、选好调节音量的电位器。质量太差的不要,否则受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合适,太大也会影响音质,转那么多圈圈,不烦那!

 

4、尽可能采用双音频输入/输出。好处是:“+”、“-”输出端可以很好地抵消共模信号,故能有效抑制共模噪声。

 

5、第7脚(BYPASS)的旁路电容不可少!实际应用时,BYPASS端必须外接一个电解电容到地,起滤除噪声的作用。工作稳定后,该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容的容值,减缓直流基准电压的上升、下降速度,有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致,这个电容可千万别省啊!

 

6、减少输出耦合电容。此电容的作用有二:隔直 + 耦合。隔断直流电压,直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈;耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。减小该电容值,可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄;太低还会使截止频率(fc1/(2π*RL*Cout))提高。分别测试,发现10uF/4.7uF最为合适,这是我的经验值。

 

7、电源的处理,也很关键。如果系统中有多组电源,太好了!由于电压不同、负载不同以及并联的去耦电容不同,每组电源的上升、下降时间必有差异。非常可行的方法:将上电、掉电时间短的电源放到+12V处,选择上升相对较慢的电源作为LM386Vs,但不要低于4V,效果确实不错!
LM386典型应用电路

电压增益为20的放大电路: 电压增益为50的放大电路: 电压增益为200的放大电路: 在85Hz具有6db增益的放大电路: 用于收音机中的LM386:
03-18
### LM386芯片概述 LM386 是一款常用的音频功率放大器集成电路,适用于各种低电压消费电子产品。其主要特点是结构简单、成本低廉且易于使用。该芯片能够提供高达 1W 的输出功率,在典型的工作条件下可驱动小型扬声器或其他音频设备。 #### 基本参数与特点 LM386 芯片的主要技术规格如下: - **增益范围**:可以通过外部元件调整增益,通常在 20 到 200 之间变化。 - **电源电压**:支持较宽的供电范围(4V 至 12V),某些版本甚至可达 15V[^2]。 - **静态电流消耗低**:正常工作状态下仅需约 4mA 的电流。 - **内置自举电容**:简化了电路设计并提高了效率。 #### 应用领域 由于上述优势,LM386 广泛应用于便携式音乐播放器、电话振铃放大器以及其他需要小信号放大的场合。下面列举了几种典型的用途: 1. **耳机放大器** 使用 LM386 可构建简单的耳机放大装置来增强音质效果。 2. **蜂鸣器驱动器** 当普通的晶体管无法满足需求时,利用此 IC 来控制更高响度的声音输出成为可能。 3. **玩具音响系统** 对于儿童教育类互动产品而言,集成这样一个高效能却经济实惠的选择非常理想。 #### 示例电路图 以下是基于 LM386 构建的一个基础扩音机设计方案: ```circuitikz \begin{circuitikz}[american voltages, scale=0.7] % 组件放置... \draw (0,0) node[op amp](opamp){}; \node[left of=opamp.input-, node distance=1cm] (Vin) {Input Signal}; \node[right of=opamp.output, node distance=1.5cm] (speaker) {}; % 连接线路... \draw (Vin) -- (opamp.input-) to[R=$R_1$, *-*] ++(0,-2) -| ($(opamp.-)+(0,-1)$) (opamp.+)-|(GND) (opamp.out)--++(right:1.5)to[speaker,l=$Speaker$](speaker); % 添加其他必要的组件如电阻、电容器件等... \end{circuitikz} ``` 请注意实际操作过程中还需要考虑更多细节比如滤波网络的设计等等以确保最佳性能表现[^3]。
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