Схема усилителя LM4862 - лучшая альтернатива LM386

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В Усилитель на базе LM386 по-прежнему очень популярна как одна из микросхем усилителя наименьшего размера. Однако LM386 не идеален и имеет несколько недостатков и ограничений.

Как показано ниже, LM386 работает с большими электролитическими конденсаторами, что делает его более громоздким и дорогостоящим, а также делает его склонным к искажениям с возрастом.



Еще одним недостатком LM386 является его входное сопротивление, которое кажется очень высоким, что делает микросхему очень уязвимой для колебаний, если входы недостаточно изолированы от выхода.

Его коэффициент усиления по напряжению 20 (или 200 при добавлении дополнительного конденсатора) выглядит довольно высоким для уровня линейного входа (1 В RMS), и это приводит к дополнительным проблемам с колебаниями.



С другой стороны, микросхема LM4862 более совершенная и немного более мощная по сравнению с LM386 и работает без электролитического конденсатора.

Основные характеристики LM4862

Он разработан для подачи 0,675 Вт на динамик с сопротивлением 8 Ом с общим гармоническим искажением 1%.

При работе на несколько более низких уровнях мощности искажения снижаются до незначительных пределов.

Еще одна замечательная особенность IC LM4862 - автоматическое тепловое отключение, которое защищает микросхему от повреждений, даже если выход перегружен или закорочен.

Эта схема требует для работы только один источник питания 5 В. Входное сопротивление LM4862 сравнительно низкое, и его можно соответствующим образом отрегулировать извне, в результате чего проблема колебаний сведена к минимуму.

Внутренняя планировка

На следующем рисунке показана внутренняя структура микросхемы LM4862. Выход IC LM4862 управляет динамик в дифференциальном режиме , который включает в себя противоположные двухтактные сигналы, управляющие динамиком через два выходных терминала. Эта дифференциальная топология обычно известна как BTL (мостовая нагрузка).

Как работает LM4862

В режиме BTL два терминала динамика поочередно переключаются на + 5В и 0В в зависимости от частоты музыки. Это означает, что усилитель может генерировать размах 10 вольт на динамике от источника питания 5 вольт. Этого достаточно, чтобы создать впечатляющий объем музыки на 4-дюймовом полнодиапазонном динамике.

Чип будет работать с напряжением питания от 2,7 В до 5,5 В. Это означает, что LM4862 может питаться от двух или трех элементов AAA на 1,5 В или от одного компьютер 5 В USB или просто из вашего зарядное устройство для мобильного телефона .

Но помните, что напряжение питания не должно превышать 5,5 В, и поэтому даже напряжение 6 В может необратимо повредить микросхему.

Ожидается, что общее потребление тока микросхемой составит около 5 мА при отсутствии музыкального входа. и примерно до 250 мА, когда он работает на максимальном пределе громкости.

Превосходное подавление пульсаций источника питания, которое превышает 50 дБ при C2 = 1 мкФ.

Как сделать усилитель с использованием LM4862

Общая схема усилителя на базе LM4862 может быть представлена ​​на следующем рисунке.

Он выглядит очень просто без использования каких-либо электролитических конденсаторов, что позволяет ему быть дешевым и при этом иметь высококачественный аудиовыход.

По сути, C2 работает как конденсатор обхода смещения, который может представлять собой танталовый электролит, блокирующий проходящий через него аудиосигнал.

Если возможно, электролит 100 мкФ может быть добавлен параллельно с C3 для повышения стабильности, когда IC работает с батареями или плохо регулируемым источником питания. Коэффициент усиления по напряжению определяется 2 (R2 / R1), который не должен превышать значение 20.

Вы можете ожидать, что качество звука будет наилучшим, когда R2 = R1 и усиление равно 2. Это именно то, что нужно соблюдать, чтобы водить спикер когда на входе 1 вольт от линейного входа или разъема для наушников 3,5 мм.

В случае, если коэффициент усиления превышает 5, может потребоваться добавить байпасный конденсатор C4 через R2, чтобы предотвратить колебания. Это может быть конденсатор емкостью 5 пФ, хотя также можно использовать конденсатор емкостью до 22 пФ. Но более высокие значения могут вызвать проблемы.

Обычно можно использовать резисторы меньшего номинала, такие как R1 = 4,7 кОм и R2 = от 4,7 кОм до 47 кОм, когда на вход подается питание от источника с низким сопротивлением. На следующем рисунке показаны значения компонентов для нескольких типичных типовых схем усилителя.

Обратите внимание, что конструкция усилителя становится более эффективной с точки зрения стоимости и энергосбережения, когда диапазон низких частот поддерживается на минимальном уровне, хотя это также означает отсутствие более тяжелых низкочастотных нот.

LM4862 предназначен для работы как минимум с динамиком с сопротивлением 8 Ом, более низкое сопротивление может также работать, например, с динамиком 16 Ом, 32 Ом или 64 Ом, но это может привести к значительному снижению выходной мощности.

Если вы хотите использовать динамик как несимметричный выход, заземлив его один конец, вам может потребоваться добавить последовательный конденсатор с другим концом динамика, который подключен к выходу IC, как показано ниже:

Но несимметричный режим может значительно снизить выходную мощность динамика по сравнению с дифференциальным режимом.

Использование булавки выключения

Обычно вывод выключения №1 нормально соединен с линией заземления. Однако этот конкретный вывод может быть сконфигурирован с помощью кнопки для реализации функции «отключения звука» без необходимости установки переключателя непосредственно на сигнальную линию.

Использование штифта смещения

Вывод № 2 смещения заканчивается как выход внутреннего делителя напряжения, который используется для поддержания положительных входов обоих операционных усилителей на уровне половины напряжения питания, так что становится возможным запитать схему от одного источника питания.

Вывод 2 смещения может быть дополнительно использован для смещения еще пары операционных усилителей, как показано на следующем рисунке.

Может возникнуть необходимость в обходе контакта смещения относительно земли с использованием любого конденсатора от 0,1 до 10 мкФ для улучшения отклика по подавлению пульсаций, а также для подавления звука «стука» при каждом включении усилителя.

Цепи приложений LM4862

Эта небольшая схема усилителя может фактически использоваться для всех приложений, которые требуют усиления небольшого звукового сигнала до достаточно высокого слышимого уровня.

AM Радио

К схема радиоприемника является одним из таких примеров, как показано ниже, с использованием крошечного AM-приемника ZN414. Тем не менее, вы можете использовать секцию каскада LM4862 после регулятора громкости R3 для любых аналогичных целей небольшого усиления звука.

Это простое радио будет принимать все местные радиостанции AM громко и четко через прилагаемый динамик.

Осциллятор прямоугольной волны

ИС может также эффективно применяться в качестве простого генератор прямоугольной волны схема, как показано ниже:

Двунаправленное управление двигателем

Хотя IC LM4862 разработан для работы как аудиоусилитель, его вполне можно применять в качестве ступень привода полного моста двигателя , а направление двигателя можно изменить, просто изменив входные логические сигналы, как показано на следующей диаграмме.

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




Предыдущая статья: Геркон - рабочий, прикладные схемы Следующая статья: Генератор звукового сигнала автомобиля для зажигания, фар, поворотников