基于 LM386 的放大器作為尺寸最小的放大器芯片之一仍然非常受歡迎。但是,LM386并不完美,并且有一些缺點和局限性。
如下圖所示,LM386 與大型電解電容器配合使用,這使得它更笨重、更昂貴,并且容易隨著時間的流逝而失真。
LM386的另一個缺陷是其輸入阻抗似乎非常高,如果輸入與輸出沒有充分隔離,芯片很容易受到振蕩的影響。
對于線路輸入電平(20 V RMS),其電壓增益為200(或通過插入附加電容器為1),這會導(dǎo)致進(jìn)一步的振蕩問題。
另一方面,與 LM4862 相比,LM386 IC 更先進(jìn),功能稍強,無需任何電解電容器即可工作。
LM4862的主要特點
它旨在向 0 歐姆揚聲器提供 675.8 瓦的功率,總諧波失真為 1%。
當(dāng)在稍低的功率水平下工作時,失真降低到可以忽略不計的限制。
IC LM4862的另一個重要功能是其自動熱關(guān)斷功能,即使輸出過載或短路,也能保護(hù)芯片免受損壞。
該電路僅需5 V單電源即可工作。LM4862 的輸入阻抗相對較低,可以在外部進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而將振蕩問題保持在最小值。
內(nèi)部布局
下圖顯示了芯片LM4862的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。IC LM4862
的輸出以差分模式驅(qū)動揚聲器,該模式涉及相反的推挽波形,通過兩個輸出端子驅(qū)動揚聲器。這種差分拓?fù)渫ǔ1环Q為BTL(橋接負(fù)載)。
LM4862 的工作原理
在BTL操作中,揚聲器的兩個端子根據(jù)音樂頻率交替切換為+5V和0V。這意味著,放大器能夠從 10 伏電源在揚聲器上產(chǎn)生總共 5 伏的擺幅。這足以在 4
英寸全頻揚聲器上產(chǎn)生令人印象深刻的音樂音量。
該芯片的工作電源電壓范圍為2.7 V至5.5 V。這意味著 LM4862 可以由兩節(jié)或三節(jié) 1.5 V AAA 電池或計算機 5 V USB
但請記住,電源不得超過5.5 V,因此即使是6 V電源也會永久損壞芯片。
在沒有音樂輸入的情況下,芯片的總電流消耗預(yù)計在5 mA左右。當(dāng)它以最大音量限制運行時,達(dá)到 250 mA 左右。
電源紋波抑制性能極佳,當(dāng)C50 = 2μF時大于1 dB。
如何使用 LM4862 制作放大器
一般基于LM4862的放大電路可以在下圖中。
它看起來非常簡單,無需使用任何電解電容器;這使得它很便宜,但具有高保真音頻輸出。
基本上,C2的工作原理類似于偏置旁路電容器,可以是鉭電解電容;通過它阻擋音頻信號。
如果可能,可以添加與C100并聯(lián)的3 μF電解,以提高IC使用電池或穩(wěn)壓不良電源時的穩(wěn)定性。電壓增益由2(R2
/R1)決定,不得超過20的值。
當(dāng)R2 = R1且增益為2時,您可以期望音質(zhì)最佳。這正是當(dāng)輸入距離線路輸入或 1.3 毫米耳機插孔 5 伏時驅(qū)動揚聲器必須遵循的。
如果增益高于5,則可能需要在R4上增加一個旁路電容C2以防止振蕩。這可以是5 pF電容,但也可以使用高達(dá)22
pF電容。但高于此值可能會導(dǎo)致問題。
通常,當(dāng)輸入由低阻抗電源供電時,可以使用較小值的電阻,如R1 = 4.7K和R2 = 4.7K至47K。下圖顯示了幾個典型放大器設(shè)置的元件值。
請注意,當(dāng)?shù)鸵繇憫?yīng)保持在最低水平時,放大器的設(shè)計在成本和節(jié)能方面變得更加高效,盡管這也意味著沒有更重的低頻音符。
LM4862 被指定為至少與 8 歐姆揚聲器配合使用,較低的歐姆也可以工作,例如 16 歐姆、32 歐姆或 64
歐姆揚聲器,但這可能會導(dǎo)致功率輸出明顯降低。
如果您希望通過將揚聲器的一端接地作為單端輸出運行,您可能需要在揚聲器的另一端添加一個串聯(lián)電容器,該電容器與IC輸出連接,如下所示:
但與差分模式相比,單端操作可能會大大降低揚聲器的功率輸出。
使用關(guān)斷引腳
正常情況下,關(guān)斷引腳#1與接地線正常連接。但是,該特定引腳可以配置一個按鈕來實現(xiàn)“靜音”功能,而無需直接在信號線上放置開關(guān)。
使用偏置引腳
偏置引腳#2端接為內(nèi)部分壓器的輸出,用于將兩個運算放大器的正輸入保持在電源電壓的一半,以便可以使用單電源為電路供電。
偏置引腳2可以進(jìn)一步用于偏置幾個以上的運算放大器,如下圖所示。
可能需要使用0.1和10 μF的任何電容將偏置引腳旁路接地,以改善紋波抑制響應(yīng),并在每次放大器導(dǎo)通時抑制“砰砰”聲。
LM4862 應(yīng)用電路
這個小型放大器電路實際上可用于所有需要將小音頻信號放大到相當(dāng)高的可聽電平的應(yīng)用。
調(diào)幅收音機
無線電接收器電路就是這些示例之一,如下所示,使用微型ZN414 AM接收器。不過,您可以使用 R4862 音量控制之后的 LM3
級部分進(jìn)行任何類似的小型音頻放大。
這個簡單的收音機將通過連接的揚聲器接收所有本地AM電臺響亮而清晰
方波振蕩器
該IC還可以有效地用作簡單的方波振蕩器電路,如下所示:
雙向電機控制
雖然IC LM4862的設(shè)計類似于音頻放大器,但它可以很好地用作全橋電機驅(qū)動器級,并且只需改變輸入邏輯信號即可改變電機的方向,如下圖所示。
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