Obwód wzmacniacza LM4862 - lepsza alternatywa dla LM386

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Plik Wzmacniacz oparty na LM386 jest nadal bardzo popularny jako jeden z najmniejszych układów wzmacniacza. Jednak LM386 nie jest doskonały i ma kilka wad i ograniczeń.

Jak pokazano poniżej, LM386 współpracuje z dużymi kondensatorami elektrolitycznymi, co sprawia, że ​​jest bardziej masywny i droższy oraz powoduje, że jest podatny na zniekształcenia z wiekiem.



Inną wadą LM386 jest jego impedancja wejściowa, która wydaje się być bardzo wysoka, co pozwala chipowi być znacznie podatnym na oscylacje, jeśli wejścia nie są wystarczająco odizolowane od wyjścia.

Wzmocnienie napięcia wynoszące 20 (lub 200 po włożeniu dodatkowego kondensatora) wygląda na dość duże jak na poziom wejścia liniowego (1 V RMS), co powoduje dalsze problemy z oscylacjami.



Z drugiej strony układ scalony LM4862 jest bardziej zaawansowany i nieco mocniejszy w porównaniu do LM386 i działa bez kondensatora elektrolitycznego.

Główne cechy LM4862

Został zaprojektowany, aby dostarczać 0,675 wata do 8-omowego głośnika przy całkowitym zniekształceniu harmonicznym 1%.

Podczas pracy przy nieco niższych poziomach mocy zniekształcenia są zredukowane do nieistotnych granic.

Kolejną wspaniałą cechą IC LM4862 jest automatyczne wyłączanie termiczne, które chroni chip przed uszkodzeniem, nawet jeśli wyjście jest przeciążone lub zwarte.

Ten obwód wymaga tylko jednego zasilania 5 V do operacji. Impedancja wejściowa LM4862 jest stosunkowo niska i może być odpowiednio regulowana zewnętrznie, co powoduje, że problem oscylacji jest minimalny.

Układ wewnętrzny

Poniższy rysunek przedstawia wewnętrzną strukturę chipa LM4862. Wyjście układu scalonego LM4862 steruje głośnik w trybie różnicowym , co obejmuje przeciwne przebiegi typu push-pull napędzające głośnik przez dwa zaciski wyjściowe. Ta topologia różnicowa jest powszechnie uznawana za BTL (obciążenie wiązane mostem).

Jak działa LM4862

W trybie BTL dwa zaciski głośnika są przełączane na przemian z + 5V i 0V w zależności od częstotliwości muzyki. Oznacza to, że wzmacniacz jest w stanie generować w sumie 10 woltów wahadłowych na głośniku z 5-woltowego źródła zasilania. To wystarczy, aby stworzyć imponującą głośność muzyki na 4-calowym głośniku pełnozakresowym.

Układ będzie pracował z napięciem zasilania od 2,7 V do 5,5 V. Oznacza to, że LM4862 może być zasilany z dwóch lub trzech ogniw AAA 1,5 V lub z jednego komputer 5 V USB lub po prostu z twojego ładowarka do telefonu komórkowego .

Pamiętaj jednak, że zasilanie nie może przekraczać 5,5 V, dlatego nawet zasilanie 6 V może trwale uszkodzić chip.

Oczekuje się, że całkowity pobór prądu przez chip wyniesie około 5 mA przy braku wejścia muzycznego. i do około 250 mA, gdy pracuje z maksymalnym limitem głośności.

Tłumienie tętnień zasilania jest znakomite i przekracza 50 dB, gdy C2 = 1 µF.

Jak zrobić wzmacniacz za pomocą LM4862

Ogólny obwód wzmacniacza oparty na LM4862 można przedstawić na poniższym rysunku.

Wygląda bardzo prosto bez użycia jakichkolwiek kondensatorów elektrolitycznych, co pozwala na to, że jest tani, a jednocześnie ma wysokiej jakości wyjście audio.

Zasadniczo C2 działa jak kondensator obejściowy polaryzacji, który może być elektrolitem tantalowym blokującym sygnał audio przez niego.

Jeśli to możliwe, elektrolit o pojemności 100 µF można dodać równolegle do C3, aby zwiększyć stabilność, gdy układ scalony jest zasilany bateriami lub słabo regulowanym zasilaniem. Wzmocnienie napięcia jest określone przez 2 (R2 / R1), które nie może przekraczać wartości 20.

Możesz oczekiwać, że jakość dźwięku będzie najlepsza, gdy R2 = R1, a wzmocnienie wynosi 2. To jest dokładnie to, czego należy przestrzegać sterować głośnikiem gdy napięcie wejściowe wynosi 1 V z wejścia liniowego lub gniazda słuchawkowego 3,5 mm.

W przypadku, gdy wzmocnienie jest większe niż 5, może być konieczne dodanie kondensatora obejściowego C4 na R2, aby zapobiec oscylacjom. Może to być kondensator 5 pF, chociaż można również zastosować kondensator do 22 pF. Ale wyższe wartości niż to mogą powodować problemy.

Zwykle można zastosować rezystory o mniejszej wartości, takie jak R1 = 4,7K i R2 = 4,7K do 47K, gdy wejście jest zasilane z źródła o niskiej impedancji. Poniższy rysunek przedstawia wartości komponentów dla kilku typowych konfiguracji wzmacniaczy.

Zwróć uwagę, że konstrukcja wzmacniacza staje się bardziej wydajna pod względem kosztów i oszczędności energii, gdy odpowiedź basów jest utrzymywana na minimalnym poziomie, chociaż oznaczałoby to również brak cięższych dźwięków o niskiej częstotliwości.

LM4862 jest przeznaczony do pracy z co najmniej 8-omowym głośnikiem, niższe omy mogą również działać, na przykład głośnik 16-omowy, 32-omowy lub 64-omowy, ale może to spowodować znacznie niższą moc wyjściową.

Jeśli chcesz używać głośnika jako wyjścia single-ended poprzez uziemienie jego jednego końca, może być konieczne dodanie kondensatora szeregowego z drugim końcem głośnika, który jest połączony z wyjściem IC, jak pokazano poniżej:

Jednak praca w trybie single-ended może drastycznie zmniejszyć moc wyjściową z głośnika w porównaniu do trybu różnicowego.

Korzystanie z kołka wyłączającego

Zwykle pin wyłączający # 1 jest normalnie połączony z linią uziemienia. Jednak ten specyficzny pin można skonfigurować za pomocą przycisku, aby zaimplementować funkcję „wyciszenia” bez konieczności umieszczania przełącznika bezpośrednio na linii sygnałowej.

Korzystanie z bolca odchylenia

Styk polaryzacji nr 2 jest zakończony jako wyjście z wewnętrznego dzielnika napięcia, który jest używany do utrzymywania dodatnich wejść obu wzmacniaczy operacyjnych na poziomie połowy napięcia zasilania, dzięki czemu możliwe jest zasilanie obwodu jednym zasilaniem.

Styk 2 polaryzacji może być dalej użyty do polaryzacji kilku dodatkowych wzmacniaczy operacyjnych, jak pokazano na poniższym rysunku.

Może być konieczne obejście bolca polaryzacji do masy przy użyciu dowolnego kondensatora od 0,1 do 10 µF w celu poprawy odpowiedzi tłumienia tętnień, a także w celu stłumienia dźwięku „uderzenia” za każdym razem, gdy wzmacniacz jest włączany.

Obwody aplikacji LM4862

Ten mały obwód wzmacniacza może być faktycznie używany we wszystkich zastosowaniach, które wymagają wzmocnienia małego sygnału audio do rozsądnie wysokiego poziomu słyszalności.

AM Radio

DO obwód odbiornika radiowego jest jednym z tych przykładów, jak pokazano poniżej, przy użyciu małego odbiornika ZN414 AM. Niemniej jednak, możesz użyć sekcji sceny LM4862 po regulatorze głośności R3 do dowolnego podobnego celu niewielkiego wzmocnienia dźwięku.

To proste radio odbierze wszystkie lokalne stacje AM głośno i wyraźnie przez dołączony głośnik

Oscylator prostokątny

Układ scalony można również skutecznie zastosować jako prosty plik oscylator fali prostokątnej obwód, jak pokazano poniżej:

Dwukierunkowe sterowanie silnikiem

Chociaż IC LM4862 jest zaprojektowany do pracy jak wzmacniacz audio, może być z powodzeniem stosowany jako stopień kierowcy silnika pełnego mostu , a kierunek silnika można zmienić po prostu przez zmianę wejściowych sygnałów logicznych, jak pokazano na poniższym schemacie.

Odniesienie: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4862.pdf




Poprzedni: Kontaktron - praca, obwody aplikacji Dalej: Generator dźwięku ostrzegawczego samochodu dla zapłonu, reflektora, włączania świateł