Obvod zosilňovača LM4862 - lepšia alternatíva LM386

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





The Zosilňovač na báze LM386 je stále veľmi populárny ako jeden z najmenších zosilňovačov. LM386 však nie je dokonalý a má niekoľko nevýhod a obmedzení.

Ako je uvedené nižšie, model LM386 pracuje s veľkými elektrolytickými kondenzátormi, čo ho robí objemnejším a nákladnejším a spôsobuje, že s pribúdajúcim vekom je náchylný na deformácie.



Ďalšou chybou LM386 je jeho vstupná impedancia, ktorá sa zdá byť veľmi vysoká, čo umožňuje, aby čip bol oveľa zraniteľnejší voči osciláciám, ak vstupy nie sú dostatočne izolované od výstupu.

Jeho napäťový zisk 20 (alebo 200 vložením ďalšieho kondenzátora) vyzerá na úrovni vstupného vedenia (1 V RMS) pomerne vysoko, čo vedie k ďalším problémom s osciláciami.



Na druhej strane je LM4862 IC v porovnaní s LM386 pokrokovejší a o niečo výkonnejší a pracuje bez elektrolytického kondenzátora.

Hlavné vlastnosti modelu LM4862

Je navrhnutý tak, aby dodával 0,675 wattu do 8-ohmového reproduktora s celkovým harmonickým skreslením 1%.

Pri prevádzke s mierne nižšími úrovňami výkonu sa skreslenie zníži na zanedbateľné limity.

Ďalšou skvelou vlastnosťou IC LM4862 je jeho automatické tepelné vypnutie, ktoré chráni čip pred poškodením, aj keď je výstup preťažený alebo skratovaný.

Tento obvod vyžaduje na operácie iba jedno napájanie 5 V. Vstupná impedancia LM4862 je porovnateľne nízka a dá sa vhodne externe upraviť, čo znamená, že problém s osciláciami je minimálny.

Interné rozloženie

Nasledujúci obrázok zobrazuje vnútornú štruktúru čipu LM4862. Výstup IC LM4862 poháňa reproduktor v diferenciálnom režime , ktorý zahrnuje krivky opačného tlaku a ťahu poháňajúce reproduktor cez dva výstupné terminály. Táto diferenciálna topológia sa bežne označuje ako BTL (zaťaženie viazané na mostík).

Ako funguje LM4862

V režime BTL sú dva terminály reproduktora striedavo prepínané s + 5 V a 0 V v závislosti od hudobnej frekvencie. To znamená, že zosilňovač je schopný generovať celkovo 10 voltov kolísania cez reproduktor z napájania 5 voltov. To je dosť na to, aby ste vytvorili pôsobivý objem hlasitosti hudby cez 4-palcový širokopásmový reproduktor.

Čip bude pracovať s napájacím napätím od 2,7 V do 5,5 V. Čo znamená, že LM4862 môže byť napájaný z dvoch alebo troch 1,5 V článkov AAA alebo z počítač 5 V USB , alebo jednoducho z vášho nabíjačka mobilného telefónu .

Pamätajte však, že napájanie nesmie prekročiť 5,5 V, a preto aj napájanie 6 V môže trvale poškodiť čip.

Pri absencii hudobného vstupu možno očakávať, že celková prúdová spotreba čipu bude okolo 5 mA. a na približne 250 mA, keď je prevádzkovaný na maximálnej hranici hlasitosti.

Potlačenie zvlnenia napájacieho zdroja je vynikajúce, čo je viac ako 50 dB, keď C2 = 1µF.

Ako si vyrobiť zosilňovač pomocou LM4862

Všeobecný obvod zosilňovača založený na LM4862 môže byť na nasledujúcom obrázku.

Vyzerá veľmi jednoducho bez použitia akýchkoľvek elektrolytických kondenzátorov, čo umožňuje jeho lacnosť a zároveň špičkový zvukový výstup.

C2 v zásade funguje ako skreslený premosťovací kondenzátor, ktorým môže byť tantalový elektrolyt, ktorý blokuje zvukový signál cezň.

Ak je to možné, mohlo by sa k C3 pridať paralelne s elektrolytom 100 µF, aby sa zvýšila stabilita, keď je IC napájaný z batérií alebo zo zle regulovaného napájacieho zdroja. Zisk napätia je určený hodnotou 2 (R2 / R1), ktorá nesmie prekročiť hodnotu 20.

Kvalitu zvuku môžete očakávať, keď bude R2 = R1 a zisk bude 2. To je presne to, čo musíte dodržať riadiť reproduktor keď je vstup 1 volt z linkového vstupu alebo konektora pre slúchadlá 3,5 mm.

V prípade, že je zosilnenie vyššie ako 5, bude možno potrebné pridať obtokový kondenzátor C4 cez R2, aby sa zabránilo oscilácii. Môže to byť kondenzátor 5 pF, aj keď je možné použiť aj kondenzátor až 22 pF. Vyššie hodnoty ako toto môžu spôsobiť problémy.

Typicky je možné použiť rezistory s menšou hodnotou, napríklad R1 = 4,7 K a R2 = 4,7 K až 47 K, keď je vstup napájaný z nízkoimpedančného zdroja. Nasledujúci obrázok nám ukazuje hodnoty komponentov pre niekoľko typických typických nastavení zosilňovača.

Upozorňujeme, že konštrukcia zosilňovača sa stáva efektívnejšou z hľadiska nákladov a úspory energie, keď je basová odozva udržiavaná na minime, aj keď by to tiež znamenalo absenciu silnejších nízkofrekvenčných tónov.

Je špecifikované, že LM4862 pracuje s minimálne 8 ohmovým reproduktorom, nižšie ohmy môžu fungovať aj ako 16 ohmové, 32 ohmové alebo 64 ohmové reproduktory, čo však môže spôsobiť, že výstupný výkon bude podstatne nižší.

Ak chcete reproduktor prevádzkovať ako výstup s jedným koncom uzemnením jeho jedného konca, bude pravdepodobne potrebné pridať sériový kondenzátor s druhým koncom reproduktora, ktorý je pripojený k výstupu IC, ako je uvedené nižšie:

Prevádzka s jedným koncom môže v porovnaní s diferenciálnym režimom drasticky znížiť výstupný výkon z reproduktora.

Pomocou vypínacieho špendlíka

Normálne je vypínací kolík # 1 normálne spojený so zemnou linkou. Tento špecifický kolík je však možné nakonfigurovať pomocou tlačidla na implementáciu funkcie „stlmenie“ bez potreby uvedenia spínača priamo na signálne vedenie.

Pomocou predpätého kolíka

Predpätý pin # 2 je ukončený ako výstup z interného deliča napätia, ktorý sa používa na udržiavanie kladných vstupov oboch operačných zosilňovačov na polovičnom napájacom napätí, takže je možné napájať obvod jediným napájaním.

Predpätie pin2 sa môže ďalej použiť na predpätie niekoľkých ďalších operačných zosilňovačov, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.

Možno bude potrebné obísť predpätý kolík na zem pomocou ľubovoľného kondenzátora od 0,1 do 10 µF, aby sa zlepšila odozva na odmietnutie zvlnenia a tiež aby sa potlačil zvuk „búchania“ pri každom zapnutí zosilňovača.

LM4862 Aplikačné obvody

Tento malý zosilňovací obvod je možné skutočne použiť pre všetky aplikácie, ktoré vyžadujú zosilnenie malého zvukového signálu na primerane vysokú úroveň zvuku.

AM rádio

TO obvod rádiového prijímača je jedným z týchto príkladov, ako je zobrazené nižšie, pomocou malého prijímača ZN414 AM. Napriek tomu môžete sekciu fázy LM4862 po ovládaní hlasitosti R3 použiť na akýkoľvek podobný účel malého zosilnenia zvuku.

Toto jednoduché rádio prijíma všetky miestne stanice AM nahlas a zreteľne cez pripojený reproduktor

Oscilátor hranatých vĺn

IC je možné efektívne použiť aj ako jednoduchý prostriedok oscilátor štvorcových vĺn ako je uvedené nižšie:

Obojsmerné riadenie motora

Aj keď je IC LM4862 navrhnutý tak, aby fungoval ako zvukový zosilňovač, dá sa dobre použiť ako scéna ovládača celého mosta , a smer motora je možné zmeniť jednoducho zmenou vstupných logických signálov, ako je to znázornené v nasledujúcom diagrame.

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




Predošlý: Jazýčkový spínač - pracovný, aplikačné obvody Ďalej: Generátor výstražných tónov pre zapaľovanie, svetlomet, smerové svetlá