Похожие статьи

audio-cxem.ru

lm386n усилитель класса АВ для низких напряжений питания.

Рис. 7. Усилитель с гнездом для подключения наушников

Второй конденсатор (С2), включённый между средним выводом R1 и неинвертирующим входом, в принципе не нужен, но такое схемотехническое решение устраняет шорохи при возможном плохом качестве переменного резистора, а также уменьшает смещение половинного напряжения на выходе усилителя.

Гнездо для подключения наушников включено через развязывающий конденсатор С5 таким образом, что при отсутствии штекера наушников подключён динамик ВА1, а при включении штекера – динамик отключается.

Назначение остальных элементов усилителя было рассмотрено выше. Коэффициент усиления по напряжению минимален (Ku=20).

Переговорное устройство на LM386
Взяв за основу усилитель с максимальным коэффициентом усиления (рис. 2), можно получить простое переговорное устройство. Как видно из схемы, представленной на рис. 8, в неё добавлен выключатель питания и переключатель «Приём – передача», обеспечивающий попеременную работу динамических головок ВА1 и ВА2 в качестве микрофона или громкоговорителя.

Рис. 8. Переговорное устройство

Устройство позволяет организовать проводную связь между двумя абонентами. Дальность связи достигает нескольких сотен метров.

Область применения этой конструкции: связь между двумя абонентами, игры и т. п. Усилитель с динамической головкой ВА1 располагается на основном пункте связи, а другая динамическая головка – на удалённом пункте связи. Соединение основного и удалённого пунктов связи выполняют многожильным телефонным двухпроводным кабелем. Конструкция питается от батареи напряжением 9 В типа «Крона».

Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями на LM386
Этот же усилитель без больших затрат превращается в генератор синусоидальных сигналов с малым коэффициентом гармоник. Схема генератора с мостом Вина показана на рис. 9.

Напомним, что частота генератора определяется выражением:
fo=½Π√(R1R2C1C2)

Чаще всего выбирают R1=R2 и C1=C2, при этом выражение упрощается:
fo=½ΠR1C1

Вторым требованием является то, что коэффициент отрицательной обратной связи усилителя должен быть равен точно 1/3 [6]. При указанных условиях в схеме возникают незатухающие колебания. Если этот коэффициент меньше 1/3, амплитуда колебаний будет быстро увеличиваться со временем, пока выходное напряжение не превратится в меандр.

Если коэффициент отрицательной обратной связи более 1/3, амплитуда колебаний через некоторое время будет стремиться к нулю. Ясно, что установить идеальное значение коэффициента можно, если применить систему автоматической регулировки амплитуды.

Для этого предусмотрена цепь отрицательной обратной связи R3, HL1, которая так воздействует на коэффициент усиления, чтобы амплитуда колебаний стабилизировалась при весьма малых нелинейных искажениях (порядка 0,05%).

Если выходное напряжение генератора по каким-либо причинам увеличивается, увеличится и ток через R3, а также напряжение на нелинейном элементе – лампе накаливания HL1. Нить лампы накаливания разогреется, и её сопротивление увеличится, что приведёт к уменьшению глубины отрицательной обратной связи и уменьшению напряжения на выходе генератора. При уменьшении выходного напряжения генератора процессы происходят в обратном направлении, в результате обеспечивается автоматическая стабилизация коэффициента усиления.

При указанных на принципиальной схеме значениях элементов частота генерируемых колебаний составляет 1 кГц, а амплитуда – около 2 В эфф.

Генератор прямоугольных импульсов на LM386
Схема, показанная на рис. 10, представляет собой генератор сигналов прямоугольной формы.

Рис. 10. Генератор прямоугольных импульсов

Усилитель DA1 играет роль компаратора. Положительная обратная связь реализуется с помощью делителя R1, R2, подключённого к неинвертирующему входу усилителя. Коэффициент обратной связи Kос=R2/(R1+R2). В состав отрицательной обратной связи включена интегрирующая цепь R3, C1.

Период колебаний генератора для симметричных сигналов прямоугольной формы составляет:
T=2R3C1ln[(1+Kос)/(1-Kос)]

При Кос=0,462 формула упрощается:
Т=2R3C1, и частота f=½R3С1

Максимальная частота генерируемых схемой колебаний ограничена скоростью нарастания выходного напряжения усилителя DA1.

mysku.ru

LM386 — Низковольтный усилитель мощности — DataSheet

Микросхема LM386, представляет собой усилитель мощности, который можно использовать в устройствах с низким напряжением питания. Например при питании от батареи. По умолчанию её внутренняя схема ограничивает усиление по напряжению в районе 20. Но подключая внешние резистор и конденсатор можно изменять усиление от 20 до 200, а выходное напряжение автоматически устанавливается равным половине напряжения питания. Потребление электроэнергии в холостом режиме составляет  всего 24 милливатта, при питании от 6 В.

Особенности 

• Возможность работы от батарей
• Минимум подключаемых наружных компонентов
• Широкий диапазон питания: от 4 до 12 В или от 5 до 18 В
• Низкий потребляемый ток: 4 мА
• Усиление по напряжению от 20 до 200
• Вход относительно земли
• Самоустанавливающееся выходное напряжение
• Низкий коэффициент искажений: 0.2% (при A_V = 20, V_S = 6 В, R_L = 8 Ом, P_O = 125 мВт, f = 1 кГц)

Примениение

• Усилители радиопремников
• Усилители портативных проигрывателей
• Домофоны
• Звуковые системы тв-приемников
• Линейные приводы
• Ультразвуковые приводы
• Небольшие сервоприводы
• Преобразователи

На Рис. 1 показана внутренняя принципиальная схема LM386. Транзисторы Q1 и Q2 образуют дифференциальный усилитель. В нем оба выхода соединены с общим проводом резисторами R1 и R2 номиналом 50 кОм.  Выход дифференциального усилителя
(транзистор Q3) подключен к входу усилителя с общим эмиттером(транзистор Q7). Сигнал с коллектора транзистора Q7 напрямую по
дается на выход ИС через усилитель мощности класса АБ, имеющий единичное усиление и выполненный на транзисторах Q8-Q9-Q10.
которые для минимизации внутреннего падения напряжения и для получения максимальной выходной мощности не снабжены схемой
защиты от перегрузки.

Схемы включения

Схема усилителя на LM386 с минимальным количеством, подключаемых элементов и коэффициентом усиления 20	Схема усилителя на LM386 с коэффициентом усиления 200
Усилитель с коэффициентом усиления 50	Схема генератора с низким коэффициентом искажений на мосте Вина
Схема с дополнительным усилением низких частот	Зависимость коэффициента усиления от частоты для схемы с дополнительным усиление НЧ
Схема генератора Меандра
Усилитель мощности для АМ приемника Примечание: Ферритовое кольцо Ferroxcube К5—001—001/3Б с 3 витков провода. R1C1 должны быть в пределах диапазона входных сигналов. Все компоненты должны быть расположены как можно ближе к ИС.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

rudatasheet.ru

Простой усилитель на микросхеме LM386

Список деталей

• Микросхема LM386 — aliexpress.
  
• Резистор.
  
• Конденсатор.
  
• DIP панелька под микросхему (можно без неё).
  
• Клеммные колодки.
  
• Макетная плата.

Особенности усилителя

Схема и сборка усилителя на микросхеме LM386

Распиновка выводов микросхемы LM386

Видео

sdelaysam-svoimirukami.ru

Как сделать усилитель звука своими руками на базе чипа LM386

Аудиосистемы – самый интересный, самый дорогой и самый верный способ познакомиться с электроникой, и заболеть ею. Воспроизводя, записывая и усиляя звук своими руками вы познакомитесь практически лично с электронами, бегущими по проводке вашей аудиосистемы.

Что и приводит нас к практически идеальной отправной точке (по моему мнению) для изучения самых азов аудиоэлектроники – усилению звука. Если у вас есть старый динамик и источник аудиозаписей (MP3 плеер или телефон), вы легко соберете дешевый усилитель звука. Итак, привожу инструкцию как сделать усилитель звука, с которой справится даже начинающий электронщик.

Чипы-усилители

Все привыкли к тому, что усилители звука зависят от множества отдельных компонентов или от энергоёмких электронных ламп, чтобы звучание было качественным. Как и в других отраслях, появление интегральных микросхем вызвало прорыв в мире аудиосистем, позволив использовать любое количество операционных усилителей, созданных для звуковых систем.

Такие интегральные схемы называют усилитель аудиосигнала на ИС, чипы усиления звука или чиповые усилители. Обычно они требуют несколько дополнительных компонентов, схемы с ними просты по своей конструкции, и потребляют чипы-усилители меньше тока, чем их дискретные и ламповые аналоги.

Все это подводит нас к усилителю ЛМ386, созданным «Texas Instruments» в 1983 году. Его можно найти в низковольтных аккумуляторных устройствах по всему миру.

Его характеристики:

• легко питать (использует одностороннее электропитание)
• низкая теплоотдача (не требует теплоотвода)
• производительный/эффективный
• существует вариант с двухрядным расположением выводов/существует двухрядный вариант

А это значит, что этот чип в фаворе у любителей мастерить по всему миру и является отличным полигоном для экспериментов с чиповыми усилителями. И не забывайте о его низкой стоимости. Сегодня мы с вами попробуем собрать простой мини усилитель звука для колонок на основе этого чипа.

Шаг 1: LM386 101

Будет очень здорово, если вы ознакомитесь с официальным техническим описанием (PDF), где есть вся техническая информация. Но я все же приведу здесь основные пункты.

LM386 – операционный усилитель, который был создан специально для аудиосистем. А значит, его эксплуатационные характеристики разрабатывались с учетом того, что он будет управлять динамиком, в определенном смысле. Как и большинство других чиповых усилителей звука, он может быть использован как обычный операционный усилитель. Он имеет двадцатикратное дефолтное усиление – что означает, что входящее напряжение он увеличит в двадцать раз. Коэффициент усиления можно задать вручную.

Распиновка

• 1,8 – усиление. Выводы 1 и 8 используются для регулировки уровня усиления с двадцати крат, используя удельные величины сопряженных конденсаторов.
• 2 – отрицательный вывод
• 3 – положительный вывод
• Это стандартные выводы операционных усилителей. В схемах с простым LM386 отрицательный вывод будет привязан к земле, а на положительный вывод будет приходить аудио сигнал из истока.
• 4 – земля, GND
• 5 – выход напряжения
• С пятого вывода усиленный сигнал поступает на динамик.
• 6 – источник напряжения
• На этот вывод должно поступать питание усилителя.
• 7 – обходная перемычка, байпас

Этот вывод предоставляет прямой доступ к входному сигналу, в основном используется, чтобы убрать помехи от питания.

Описание

LM386N (N означает двухрядное расположение выводов) выпускается в четырех модификациях: LM386N-1, -2, -3 и -4. Версии 3 и 4 дают на выходе чуть более высокое напряжение, версия 4 держит более высокое входное напряжение (за счет более высокого значения входного напряжения/ за счет повышенного требуемого минимального напряжения). Далее в статье речь будет идти о LM386N-1, так как именно его я использовал, и он является основой для остальных версий.

Напряжение питания

Напряжение питания должно быть в диапазоне 4 — 12В.

Номинальное сопротивление звуковой катушки

LM386 были изначально разработаны для резистивной нагрузки 4 Ом, но показатели колеблются от 8 до 32 Ом.

Искажения

В идеальных условиях полный коэффициент гармонических искажений 0,2%, при 6В напряжения, подаваемых на 8Ом динамик, при низком напряжении, и до 10% гармонических искажений при максимальных значениях напряжения.

Выводная мощность

В идеальных условиях вполне можно ждать ~700мВт, или 0,7Вт.

Шаг 2: Неужели и правда меньше Ватта?

Вы удивитесь, каким «громким» может быть всего 1 Вт. Если не брать глубокие басы, 1 Вт вполне хватит для динамиков ноутбука или аудиоустройств для мобильного телефона. Ну а если говорить о наушниках, которые находятся в непосредственной близости к барабанным перепонкам, то там нескольких милливатт достаточно, чтобы звук оглушал.

Запомните важное правило:

• Удвоение мощности добавляет 3 дБ акустической мощности.
• Что означает, что разница между 50 Вт и 100 Вт – 3 дБ.
• Разница между 100 Вт и 200 Вт — те же 3 дБ.
• А между 500 Вт и 1000 ВТ? Тоже 3 дБ!

Как вы видите, с увеличением мощности отдача не увеличивается.

Relationship Between Watts and dBs
Double amplifier power does not double the volume

В вкратце отношения между дБ, мощностью и звуковым давлением дают такой эффект: чтобы удвоить давление звука нужно учетверить мощность усилителя, а это значит возможность регулировать уровень громкости по желанию слушателя. Чтобы эта тема стала понятнее, рекомендую почитать статьи о зависимости громкости (дБ) от мощности (Вт) и о зависимости силы звука от мощности усилителя.

Самые популярные и мощные усилители (как NAD 3020) могли давать «всего» 20 Вт на 8Ом-динамики, что по нынешним меркам не является чем-то, достойным внимания. Факт остается фактом – такие факторы, как диапазон воспроизводимых частот, суммарное гармоническое искажение и прозрачность звука являются гораздо более важными показателями идеального звучания, чем просто мощность.

Шаг 3: Простая схема

Создать базовую функциональную схему для усилителя LM386 проще простого. На рисунке дана схема для одного усилителя, поэтому если вы хотите усилить стереосигнал, вам нужно будет собрать две цепи (одна на каждый канал и каждый динамик).

1. Нам нужно соединить аудио сигнал с третьим выводом чипа (с плюсом). Также аудиосигналу нужен свой выход на землю GND/аудиосигнал должен быть заземлен. Также, высокоомный резистор между входом сигнала и землей (на схеме 10 кОм) выступает как замыкающий к земле резистор. Без этого резистора вы услышите из динамиков жужжание, если ваш музыкальный плеер будет выключен.
2. Выводы 1 и 8 оставляем свободными, так как будем использовать усиление по умолчанию 20 крат.
3. 100 мкФ конденсатор расположен между байпасом (вывод 7) и GND (землей), для предотвращения электропомех.
4. Вывод минуса и земля (2 и 4) соединены с землей.
5. Питание идет на шестой вывод и параллельно на 100 мкФ развязывающий конденсатор, идущий на землю, чтобы отфильтровывать низкочастотный шум.
6. Вывод 5 идет на динамик, с двумя параллельным заземленными конденсаторами: 0,1 мкФ (100 нФ) конденсатор для фильтрации высокочастотного шума, и 1000 нФ балластный конденсатор, для сглаживающей фильтрации.

Шаг 4: Собираем схему

Вам понадобится:

• Двухрядная интегральная схема LM386N с восемью выводами — 1
• Стандартная беспечная макетная плата на 400 точек – 1
• 0,1 нФ керамический конденсатор – 1
• 100 нФ электролитический конденсатор – 2
• 1000 нФ электролитический конденсатор – 1
• 10 кОм углеродистый или металлопленочный резистор – 1
• Провода для прикуривания
• Источник прямого тока 9-12 В (9В батарейка вполне подойдет)
• Гнездо для подключения наушников 3,5мм и аудио кабель 3,5 мм
• Дешевый 4Ом или 8Ом динамик и провода для его монтажа

Шаг 5: Испытываем схему

Подключите 4Ом или 8Ом динамик (какой не жалко) и аудио источник и начинайте медленно прибавлять звук. Экспериментируйте с разными стилями музыки, чтобы выловить возможные искажения или шумы, особенно на высокой громкости. Я выяснил, что с моего айфона искажения появляются при 80% от максимально возможной громкости, но это было уже за пределами комфортного для человеческого слуха уровня громкости.

• попробуйте добавить в прибор фильтрующие конденсаторы, чтобы узнать, будет ли разница в звуке.
• попробуйте отсоединить аудио кабель и убрать 10 кОм подтягивающий резистор, чтобы понять, какую роль он выполняет/для чего он нужен в вашем приборе.
• убавьте звук и попробуйте добавить 10нФ керамический конденсатор между 1 и 8 выводами, чтобы кратность усиления возросла с 20 до 200.

Экспериментируйте и слушайте! Но если есть сомнения, убавьте звук, а затем снова прибавьте.

Стресс-тест

С помощью своей маленькой коллекции тестового звукового оборудования в результате испытаний со свое=им 8Ом динамиком, я получил следующие результаты:

• с синусоидой волны 1кГц, максимальная входящая синусоидальная мощность составила 120 мВ прежде чем возникли искажения.
• на выходе максимальная синусоидальная мощность составила около 2,38 В
• …эти цифры означают, что усиление и впрямь двадцатикратное (2380 мВ/ 120 мВ = 19,83)
• выходная мощность составила 707 мВ, что намного превзошло номинальное значение. Но если быть честным, я и нагрузил динамик больше разрешенного.

Суммарный коэффициент гармонических искажений (THD)

Во время прогона звука через спектральный анализатор в диапазоне 20 Гц – 20 КГЦ уровень искажений составил -35 дБн (коэффициент 1,7%). Я ни в коем случае не аудиофил, но усилитель мощности звука всего за 2 доллара США, на простой макетной плате, с легкими проводами и незащищенными выходами… не пыльно!

Шаг 6: Какие еще усилители достойны внимания

Если вам нравится экспериментировать с чиповыми усилителями повышенной мощности, лучшими критериями шумности и более сложными компонентами, следующими подопытными советую взять:

LM1875 – отличный 20 Вт аудио усилитель, который требует несколько дополнительных компонентов, к тому же ему нежен теплоотвод. Техническое описание.

TDA2050 – 32-35 Вт операционный чип, относящийся к более серьезной электронике, но пусть это вас не пугает. Для него потребуются еще несколько внешних конденсаторов, резисторов и немного терпения. Вот увидите, эта малышка вас удивит. Техническое описание.

Ну и, конечно, LM3886. Наиболее известный среди любителей самодельных аудиосистем класса HiFi. Стремящийся к нулю коэффициент искажений, высокая мощность (35-50 Вт) и серьёзная встроенная защита. Нужен большой теплоотвод! Техническое описание.

Скоро я выложу новые статьи об аудио приборах с оперативными чипами.

masterclub.online

Микросхема LM386 в качестве самодельного усилителя для колонок

В этой статье мы построим своими руками усилитель для колонок на микросхеме LM386. Я собрал почти десяток различных аудиоусилителей на LM386, но большинство из них создают слишком много шума, треска, и других помех.

И наконец-то я нашел схему, которая великолепно звучит. Конечно, это не усилитель с минимальным набором деталей. Есть много дополнительных конденсаторов для уменьшения шумов. В схему добавлен контроль басов, что сделало звук еще лучше.

Прежде чем начать строительство усилителя для колонок, полезно будет ознакомиться немного со справочной информацией.

Усилитель LM386

LM386 довольно универсальный чип. Необходимы только пара резисторов и конденсаторов, чтобы сделать простой аудио усилитель. Чип имеет функции контроля коэффициента усиления и усиления НЧ, а также может быть превращен в автогенератор, способный выводить синусоиды или прямоугольные волны.

LM386 представляет собой тип операционного усилителя (ОУ). Операционный усилитель принимает входной потенциал (напряжение) и формирует выходной потенциал, который в десятки, сотни или даже в тысячи раз превосходит входной потенциал.

В этой схеме LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его от 20 до 200 раз. Это усиление не что иное, как коэффициент усиления по напряжению.

Усиление и громкость

После того, как вы соберете этот усилитель и поиграетесь с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба влияют на увеличение или уменьшение интенсивности звука, выходящего из колонки. Так в чем же разница?

Изменение коэффициента усиления влияет на усиление входного сигнала. Это характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать громкость звука в диапазоне усиления (коэффициента усиления).

Вывод Gain устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если наш коэффициента усиления составляет 20, то диапазон громкости будет от 0 до 20. Если же коэффициента усиления 200, громкость будет от 0 до 200.

Операционный усилитель LM386 имеет 8 контактов, как показано на рисунке ниже:

Основные выводы микросхемы: выводы 2 и 3 – вход, вывод 5 — положительный выход. Регулирование усиления может быть достигнуто путем подключения к контактам 1 и 8 конденсатора на 10 мкФ, при этом коэффициент усиления будет 200. Если же контакты 1 и 8 оставить свободными, то усиление будет 20. Так же коэффициент усиления может быть настроен на любое значение в диапазоне от 20 до 200 путем подключения потенциометра последовательно с конденсатором.

Есть три разновидности ОУ LM386, каждый имеет различные показатели выходной мощности:

• LM386N-1: 0,325 Вт
• LM386N-3: 0,700 Вт
• LM386N-4: 1,00 Вт

Внутренняя структура микросхемы LM386:

Скачать datasheet на LM386 (скачено: 152)

Теперь, когда у нас есть представление о LM386, давайте соберем усилитель. Для сравнения, я покажу вам, как сначала сделать простой усилитель, так чтобы вы смогли сравнить его с более качественным усилителем звука, который мы соберем позже.

В приведенной схеме источник питания, звуковой входной сигнал, и выходной аудиосигнал имеют общую шину. Это в свою очередь создает помехи в выходном сигнале. Чтобы не допустить этого, мы можем подключить минус питания, вход и выход прямо к выводу 4 LM386:

В результате этого звучание должно быть значительно лучше, по сравнению с предыдущей схемой, но вы, вероятно, заметили некоторый шум, треск.

Чтобы это исправить, нам необходимо добавить разделительные конденсаторы. Эти конденсаторы позволяют изолировать схему усилителя от помех, вызванных колебаниями питания и шума от входного сигнала.

Используя конденсаторы с большой емкостью, мы получим НЧ фильтр, а используя конденсаторы с малой емкостью отфильтруем высокочастотный шум.

Это был минимум который необходим для строительства усилителя на LM386. Теперь пришло время построить более качественную версию с возможностью изменения коэффициента усиления. Добавил несколько элементов в схему, это позволит нам получить более качественное звучание:

• разделительный конденсатор 470 пФ между положительным входным сигналом и землей.
• конденсаторы 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительными и отрицательными шинами питания. 100 мкФ конденсатор будет фильтровать низкочастотный шум, в то время как 0,1 мкФ конденсатор будет фильтровать высокочастотный шум.
• конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
• резистор 10к и конденсатор 10 мкФ подключены последовательно к выводу 7 и минусом питания.

На рисунке ниже показано как это все соединить:

Следует обратить внимание для того, чтобы иметь чистый звук, необходимо все соединения делать как можно короче и ближе к выводам микросхемы.

Особенностью LM386 является возможность добавить регулирование басов. Все, что вам нужно сделать, это подключить конденсатор емкостью 0,033 мкФ и потенциометр 10K Ом последовательно между контактами 1 и 5:

Источник

fornk.ru