lm386

LM386音頻功率放大器

LM386是一種音頻集成功放,具有自身功耗低、更新內鏈增益可調整、電源電壓範圍大、外接元件少和總諧波失真小等優點的功率放大器,廣泛應用於錄音機和收音機之中。

LM386是美國國家半導體公司生產的音頻功率放大器,主要應用於低電壓消費類產品。為使外圍元件最少,電壓增益內置為20。

產品信息


封裝形式

封裝形式塑封引線雙列插式貼片式。

特性

靜態功耗低,約,池供;
壓範圍寬,-  -;
外圍元件少;
電壓增益可調,20-200;
低失真度;

應用特點

但在1腳和8腳之間增加一隻外接電阻和電容,便可將電壓增益調為任意值,直至 200。輸入端以地為參考,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態功耗僅為24mW,使得LM386特別適用於電池供電的場合。

電氣參數


極限參數

電源電壓
(LM386N-1,-3,LM386M-1)15V
電源電壓(LM386N-4)22V
封裝耗散
(LM386N)1.25W
(LM386M)0.73W
(LM386MM-1)0.595W
輸入電壓±0.4V
儲存溫度-65℃至+150℃
操作溫度0℃至+70℃
結溫+150℃

焊接信息

焊接(10秒)260℃
小外形封裝(SOIC和MSOP)
氣相(60秒)215℃
紅外(15秒)220℃

熱電阻

qJC (DIP)37℃/W
qJA (DIP)107℃/W
qJC (SO封裝)35℃/W
qJA (SO封裝)172℃/W
qJA (MSOP封裝)210℃/W
qJC (MSOP封裝)56℃/W

電氣特性

Parameter 參數測試條件最小典型最大單位
Operating Supply Voltage (VS) 操作電源電壓--
LM386N-1,-3,LM386M-1,LM386MM-1-4-12V
LM386N-4-5-18V
Quiescent Current (IQ) 靜態電流VS = 6V, VIN =048mA
Output Power (POUT) 輸出功率--
LM386N-1,LM386M-1,LM386MM-1VS = 6V, RL =8W, THD = 10%250325-mW
LM386N-3VS = 9V, RL =8W, THD = 10%500700-mW
LM386N-4VS=16V, RL =32W, THD = 10%7001000-mW
Voltage Gain (AV) 電壓增益VS = 6V, f = 1 kHz26-dB
10 μF from Pin 1 to 846-dB
Bandwidth (BW) 寬頻VS = 6V, Pins 1 and 8 Open300-kHz
Total Harmonic Distortion (THD)總諧波失 真VS = 6V, RL =8W,POUT = 125 mW f = 1 kHz, Pins 1 and 8 Open-0.2-%
Power Supply Rejection Ratio (PSRR) 電源抑制比VS=6V, f=1kHz, CBYPASS =10 μF Pins 1 and 8 Open,Referred to Output-50-dB
Input Resistance (RIN) 輸入電阻-50-
Input Bias Current (IBIAS) 輸入偏置電流VS = 6V, Pins 2 and 3 Open-250-nA

詳細介紹


內部電路

LM386內部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運放相類似,它是一個三級放大電路
lm386
lm386
第一級為差分放大電路,T1和T3、T2和T4分別構成複合管,作為差分放大電路的放大管;T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載;T3和T4信號從管的基極輸入,從T2管的集電極輸出,為雙端輸入單端輸
出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載,可使單端輸出電路的增益近似等於雙端輸出電容的增益。
第二級為共射放大電路,T7為放大管,恆流源作有源負載,以增大放大倍數。
第三級中的T8和T9管複合成PNP型管,與NPN型管T10構成准互補輸出級。二極體D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓,可以消除交越失真。
引腳2為反相輸入端,引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電,故為OTL電路。輸出端(引腳5)應外接輸出電容后再接負載。
電阻R7從輸出端連接到T2的發射極,形成反饋通路,並與R5和R6構成反饋網路,從而引入了深度電壓串聯負反饋,使整個電路具有穩定的電壓增益。

引腳圖

引腳圖
引腳圖
LM386的外形和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端,3為同相輸入端;引腳5為輸出端;引腳6和4分別為電源和地;引腳1和8為電壓增益設定端;使用時在引腳7和地之間接旁路電容,通常取10μF。
查LM386的datasheet,電源電壓4-12V或5-18V(LM386N-4);靜態消耗電流為4mA;電壓增益為20-200;在1、8腳開路時,帶寬為300KHz;輸入阻抗為50K;音頻功率0.5W。

封裝資料圖

封裝圖片資料
封裝圖片資料
1.LM386N-1、LM386N-3、LM386N-4封裝資料
2.LM386MM-1封裝資料

應用電路

圖1的應用電路為增益20的情形,於pin 1及pin 8間加一個10μF的電容即可使增益變成200,
lm386
lm386
lm386
lm386
LM386典型應用電路
LM386典型應用電路
如圖2所示。圖中10千歐的可變電阻是用來調整揚聲器音量大小,若直接將Vin輸入即為音量最大的狀態。

應用注意事項

儘管LM386的應用非常簡單,但稍不注意,特別是器件上電、斷電瞬間,甚至工作穩定后,一些操作(如插拔音頻插頭、旋音量調節鈕)都會帶來的瞬態衝擊,在輸出喇叭上會產生非常討厭的雜訊。
1、通過接在1腳、8腳間的電容(1腳接電容+極)來改變增益,斷開時增益為20。因此用不到大的增益,電容就不要接了,不光省了成本,還會帶來好處--噪音減少,何樂而不為?
2、PCB設計時,所有外圍元件儘可能靠近LM386;地線儘可能粗一些;輸入音頻信號通路儘可能平行走線,輸出亦如此。這是死理,不用多說了吧。
3、選好調節音量的電位器。質量太差的不要,否則受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合適,太大也會影響音質,轉那麼多圈圈,不煩那!
4、儘可能採用雙音頻輸入/輸出。好處是:“+”、“-”輸出端可以很好地抵消共模信號,故能有效抑制共模雜訊。
5、第7腳(BYPASS)的旁路電容不可少!實際應用時,BYPASS端必須外接一個電解電容到地,起濾除雜訊的作用。工作穩定后,該管腳電壓值約等於電源電壓的一半。增大這個電容的容值,減緩直流基準電壓的上升、下降速度,有效抑制雜訊。在器件上電、掉電時的雜訊就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致,這個電容可千萬別省啊!
6、減少輸出耦合電容。此電容的作用有二:隔直+耦合。隔斷直流電壓,直流電壓過大有可能會損壞喇叭線圈;耦合音頻的交流信號。它與揚聲器負載構成了一階高通濾波器。減小該電容值,可使雜訊能量衝擊的幅度變小、寬度變窄;太低還會使截止頻率(fc=1/(2π*RL*Cout))提高。分別測試,發現10uF/4.7uF最為合適,這是我的經驗值。
7、電源的處理,也很關鍵。如果系統中有多組電源,太好了!由於電壓不同、負載不同以及並聯的去耦電容不同,每組電源的上升、下降時間必有差異。非常可行的方法:將上電、掉電時間短的電源放到+12V處,選擇上升相對較慢的電源作為LM386的Vs,但不要低於4V,效果確實非常不錯!