Очень простой мощный усилитель на микросхеме. Простой и качественный усилитель на LM3886 для начинающих радиолюбителей Назначение выводов микросхемы LM386

Интегральная микросхема LM317 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения, который активно используют не только в промышленных электронных устройствах, но и в радиолюбительских кругах. Простая схема включения, широкий диапазон рабочих напряжений и доступные программы расчетов дали возможность радиолюбителями активно использовать микросхему в самых разных самодельных устройствах.

Не многим известно, что эту микросхему можно использовать в качестве усилителя мощности, звук вполне достойный. Сама микросхема способна отдавать в нагрузку ток до 1.5А, в таком подключении греться будет довольно сильно, поэтому понадобиться серьезное охлаждение.

Крайне не советую поднимать номинал входного напряжения больше 9 Вольт, дальше уже начинаются сильные искажения даже если питать от аккумулятора или стабилизированных блоков питания.

Схема на данный момент активно собирается иностранными радиолюбителями и вертится в интернете как усилитель разряда «Hi-End» довольно часто, хотя реальные возможности микросхемы в качестве УНЧ сильно преувеличены, и ничего «хай-эндовского» я не наблюдал. Звук не плохой, но искажения есть, наравне с TDA2003 — старая и добрая микросхема, на которой многие из нас строили свои первые усилители, поначалу звук нравиться, но когда собираешь более серьезные схемы, то становиться ясно, что старая TDA2003 звуком не блестит.

Вернемся к нашему усилителю. После сборки схемы нужно выставить половину питающего напряжения на второй ноге стабилизатора. Делают это с помощью переменного резистора 5кОм.

К сожалению, измерять выходные параметры и оценить реальное качество звука увы, нечем, скажу только, что чувствительность по входу довольно большая, можно подавать сигнал от звуковой карты ПК, при напряжении 9 Вольт усилитель способен развивать выходную мощность до 1,2 ватт, отличный вариант усилителя для наушников, довольно неплохого качества. Заграничные радиолюбители так оценили эту схематику, что стали собирать варианты в классе «А» с ламповыми предусилителями, попробовать думаю стоит.

Собираем УНЧ 50Вт на LM3886.

В этой статье мы с вами рассмотрим схему усилителя звуковой частоты, реализованную на микросхеме LM3886. Несмотря на свою простоту, данный УНЧ обладает хорошими техническими характеристиками и обладает довольно-таки не плохим звучанием. За основу была взята схема стандартного включения, указанная в даташите на эту микросхему, с последующим внесением незначительных изменений.

И так, рассмотрим принципиальную схему одного канала усилителя, изображенную на рисунке ниже:

Согласно даташита данная микросхема способна отдать в нагрузку 4 Ома мощность до 68 Ватт при напряжении питания 2х28 вольт, 38 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит 2х28 вольт, и 50 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит = 2х35 вольт. Собственно, все технические характеристики вы сможете найти в файле даташита, ссылка на скачивание которого находится в самом конце статьи.

По поводу выходной катушки, она намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,4…0,5 мм непосредственно на корпус одноваттного резистора 10 Ом (R7, согласно вышеуказанной схемы), количество витков - 15. После намотки провода катушку можно облагородить, применив термоусадочную трубку.

Вместо полярного электролитического конденсатора С2 можно поставить неполярный.

Внешний вид собранной платы усилителя изображен на следующем фото:

Для крепления микросхемы к радиатору использована паста КПТ, слюда, и изолирующие пластмассовые втулки (смотрите следующее фото):

На следующем фото вы видите внешний вид платы со стороны проводников:

Работа плат усилителя проверялась на испытательном стенде:

В испытательном стенде применен понижающий трансформатор мощностью 105 Ватт, напряжение вторичной обмотки 2 х 24 вольта, но реально нужно ставить трансформатор более мощный, Ватт на 180…200. В качестве блока питания использована самая простая схема, импортная диодная сборка, установленная на небольшой радиатор, четыре конденсатора по 10000 микрофорад каждый на рабочее напряжение 50 вольт, предохранители по плюсу и минусу выходного напряжения.

Во время испытания усилителя выявились следующие нюансы:

При отключенном кабеле входного сигнала в динамиках прослушивается еле слышный фон в виде гудения, при подключении на вход кабеля от источника сигнала этот небольшой фон пропадает.
Если микросхемы LM3886 изолированы от радиатора с помощью пасты КПТ, слюды, и изолирующих втулок, заземление радиатора ведет к устранению фона при отключенном кабеле входного сигнала.

17.12.2017.

По просьбе читателей нарисовал печатную плату вышеуказанного проекта. Лейка выполнена для одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размер 35 х 58 mm. Разница заключается в примененных разъемах для подвода питания и выхода усилителя, а так же устранил SMD резистор на 22k, идущий с 8-й ноги микросхемы. И еще один нюанс, по питанию в схеме стоят конденсаторы 220 mF, в шаблоне нарисовал для 1000 mF. Если будете запитывать усилитель напряжением больше 24-0-24V, ставите конденсаторы на 35...50V. Лейка выглядит следующим образом:

Размер файла-архива для скачивания материалов по усилителю на LM3886 - 0,65 Mb.

Микросхема LM1875 это высококачественный монофонический усилитель мощности низкой частоты, отдающий в нагрузку 25 Ватт. Выходной каскад работает в классе АВ. LM1875 отличается высокими звуковыми параметрами. Динамический диапазон – 90 дБ. нелинейные искажения – 0.015%, полоса воспроизводимых частот 20 – 20000 Гц. Микросхема предназначена для использования в бытовых аудиосистемах, для питания широкополосной акустики или маломощного сабвуфера.
Популярны две стандартные схемы включения LM1875. Типовая – она описана в даташите на микросхему и мостовая. Усилитель на двух LM1875 включенных по мостовой схеме способен развивать до 50 Ватт на выходе.
В этот раз мы предлагаем вам собрать усилитель по стандартной схеме. Маленькая печатная плата, минимальное количество деталей, высокое качество звука – настоящий Gainclone. Дополнительно на плате установлен диодный мост и два электролитических конденсатора большой емкости. Для питания вам нужно будет только подключить трансформатор с двумя обмотками, по 18В каждая.

Технические характеристики

Напряжение питания ±8В … ±25В

Выходная мощность 25Вт

Коэффициент нелинейных искажений при 20Вт* 0.015%

Отношение сигнал/шум 90Дб

*После 20Вт у LM1875 её довольно низкий коэффициент гармоник резко возрастает, поэтому 20Вт это значение максимальной выходной мощности для качественного усилителя.

Схема подключения

Внешний вид

Схему, проект в KiCad можно скачать в разделе техническая документация.

Это открытый проект! Лицензия, под которой он распространяется – Creative Commons - Attribution - Share Alike license. Проект выполнен в KiCad. Любые файлы доступны для скачивания.

Усилитель звука 100 ватт — предлагаю для повторения схему стерео усилителя мощности, с высококачественным звучанием, проверенным в работе. Конструкция собрана на четырех одноканальных усилителях низкой частоты LM3886, производства фирмы National Semiconductor. Микросхемы включены в параллельном варианте, по две на каждый канал. При сопротивлении нагрузки 8 Ом мощность на выходе оконечного каскада составляет около 50 Вт, а на 4 Ом будет 100 Вт.

Между прочим известная компания «Jeff Rowland Design Group» в своих усилителях класса Hi-Fi применяет УНЧ LM3886, при этом имеет отличные рецензии. Поэтому исходя из выше сказанного, бюджетные аппараты такого типа вполне могут обладать высоким качеством звучания!

LM3886 как не инвертирующий усилитель

Усилитель звука 100 ватт на LM3886 работает как не инвертирующий усилитель. Именно такая схема включения обладает устойчивым коэффициентом усиления при нулевой разности фаз относительно входных и выходных сигналов. Значение сопротивления входного тракта усилителя устанавливается подбором постоянного резистора R1-47 кОм. Высокочастотный фильтр установленный на входных коннекторах RCA, состоит из резистора R20-680 Ом и емкости С20-470pF. Для фильтрации звукового сигнала по ВЧ, во входных цепях микросхемы LM3886 предусмотрены конденсаторы C4 и С8 с номиналом 220pF.

В некоторых модулях конструкции были применены конденсаторы высокого качества зарубежных производителей, в частности фирмы Auricap (С1-1uF) и Black Gate. Например: в качестве фильтра постоянного напряжения используется С2, С6, С12, С16 (Black Gate).

На снимке ниже показана схема данного усилителя.

Разводка печатной платы

Разводка печатки выполнялась таким образом, чтобы силовая дорожка «корпус» и сигнальные шины располагаться как можно дальше друг от друга. В то же время сигнальная дорожка идущая на «корпус» расположена в центре, в окружении силовой шины «корпус». Рядом с конденсатором С5 они объединены одним проводника. Разводка печатки выполнялась с помощью PADS PowerPCB 5.0.

Если для кого – то сложно самому заниматься созданием печатных плат, то целесообразнее будет отдать эту работу специалистам. Хотя усилитель звука 100 ватт не так уже и сложен. Но все таки, если есть определенные навыки в изготовлении плат, то можно попробовать и самому.

Готовые печатные платы

Постоянные резисторы с номиналом 1 кОм и 20 кОм желательно устанавливать прецизионные с повышенной точностью ± 0.1%. Выходные резисторы в количестве шести штук нужно ставить однопроцентные с номинальным сопротивлением 1 Ом и мощностью пол-ватта. Так как резистор на три ватта с точностью 1 % найти сложно.

В этой конструкции была использована микросхема в изолированном корпусе LM3886 TF (корпус TO-220-11 Isolated), поэтому крепилась она к радиатору без изоляционной прокладки. Только нужно будет обязательно на нее нанести теплопроводную пасту, например: КПТ-8.

Разделяющий конденсатор

Чтобы исключить возможность появления в тракте переменного тока постоянной составляющей, в цепи установлен фирменный разделяющий конденсатор с номиналом 1uF — 450v. Это конденсатор должен быть высокого качества от зарубежного производителя, так как он применяется в основном сигнальном тракте.

В высокочастотном фильтре задействованы конденсаторы 47pF и 220pF фирмы Silver Mica.

В цепи напряжения питания в качестве фильтра реализована емкость 1000 uF x 50v Black Gate от фирмы Jelmax (Токио)

Повышение качества звучания

Электролитические конденсаторы C2 и C6 с номинальным значением 100uF x 50v также японские Black Gate. Однако для повышения качества звучания следует применить в этой цепи неполярные конденсаторы, если конечно позволяют размеры платы.

Цепочка фильтрующих элементов состоящая из R20-680 Ом и C20-470pF размещена непосредственно на RCA-коннекторе. Такой вариант монтажа компонентов дает возможность убрать высокочастотные шумы, прежде чем они появятся в схеме усилителя.

Также для лучшей фильтрации ВЧ искажений, разделительная емкость по питанию 0.1uF припаяна именно на выводы микросхемы LM3886, только со стороны контактных площадок платы.

УНЧ LM3886 закреплен на алюминиевом теплоотводе, а уже сам радиатор крепится непосредственно к корпусу усилителя. Для увеличения коэффициента рассеивания тепла от микросхем, с внешней стороны корпуса крепится еще добавочные три теплоотвода. В качестве таких теплоотводов использовались ненужные радиаторы охлаждения процессора компьютера. Для эффективного рассеивания тепла выделяемого микросхемами, не забываете везде применять тепло проводимую пасту.

При всех реализованных радиаторах охлаждения, выходной каскад усилителя на номинальной мощности нагревается вполне допустимо.

Блок питания собран с использованием положительного регулируемого стабилизатора LT1083 с низким падением напряжения. В цепи стабилизатора, перед микросхемой установлен конденсатор 1000uF, а после ее 100uF. Данная схема стабилизатора с возможностью регулировать напряжение, позволила практически полностью избавится напряжения пульсаций.

В блоке выпрямителя, диодные мосты собраны на ультра быстрых мощных диодах MUR860 с обратным напряжением 600v.

Усилитель LM386. Применение данной микросхемы будет оправдано при изготовлении небольших устройств с низким напряжением питания, например, усилитель для , карманных и т.д.

Простота применения LM386 обусловлена применением всего нескольких внешних деталей, позволяющих получить полноценный усилитель.

Микросхема LM386 представляет собой усилитель мощности для усиления слабых аудиосигналов при низком напряжении питания. Хотя по умолчанию коэффициент усиления LM386 установлен на уровне 20, он с успехом может быть увеличен почти в 10 раз, то есть до 200 путем подключения внешних элементов, а именно и к выводам 1 и 8.

Вход микросхемы LM386 работает относительно земли, в то время как выход автоматически смещен к половине напряжения питания.

Функциональная схема LM386

Назначение выводов микросхемы LM386

Размеры LM386

Усилитель LM386 выпускается в четырех модификациях. Первые три из них, а именно: LM386 N-1, N-2, N-3, обеспечивают очень низкое искажение и хорошо работают при напряжении питания в диапазоне от 4 до 12 вольт постоянного тока.

Четвертый тип, LM386 N-4 работает с рабочим напряжением от 5 до 18 вольт постоянного тока. Это крайние значения питающего напряжения, за пределами которого усилитель либо перестает работать, либо перегревается и выходит из строя.

• Ток покоя (потребление тока, когда усилитель находится в режиме ожидания) составляет около 4 мА.
• Максимальная выходная мощность LM386 около 1,25 Вт при использовании динамика на 8 Ом.
• Коэффициент усиления по напряжению составляет от 20 до 200 (от 26 дБ до 46 дБ соответственно).
• Пропускная способность: 300 кГц при работе от 6 вольт питания
• Низкий уровень искажений: 0,2%
• Широкий диапазон напряжения питания: 4…12В или 5…18В

Схемы включения усилителя LM386

На рисунке ниже показано типовое включение микросхемы LM386 из datasheet. В данном случае коэффициент усиления схемы ограничено до 20, поскольку к выводам 1 и 8 не подключены внешние элементы.

Данный коэффициент усиления (20) обеспечивается внутренними резисторами обратной связи на 1,35 кОм (к выводам 8 и 1) и 15 кОм (к выводам 1 и 5). к данным резисторам приводит к изменению коэффициента усиления.

Формула расчета коэффициента усиления

A = (2 x R (1-5))/ (150 + R (1-8))

Без каких-либо внешних компонентов усиление составляет 20:

А = 2 × 15000 / (150 + 1350) = 20

Конденсатор, подключенный между контактами 1-8 микросхемы, позволяет игнорировать резистор на 1,35 кОм, и следовательно коэффициент усиления будет:

А = 2 × 15000/150 = 200

Выход микросхемы подключен к громкоговорителю с помощью конденсаторного фильтра, который обычно используется в линейных усилителях. на входе используется для настройки желаемого уровня громкости.

Вторая схема показывает, как можно повысить коэффициент усиления выше базовой установки (20) вплоть до 200 путем добавления конденсатора к контактам 1 и 8 микросхемы. Емкость конденсатора не должна превышать 10 мкФ.

Подбор коэффициента усиления в диапазоне от 20 до 200 может быть осуществлен, в том числе и с применением переменного резистора на 4,7 кОм, подключенного последовательно с конденсатором.

Избыток смещения может быть уменьшен путем соединения неиспользуемого вывода резистора с землей. Однако все вопросы смещения отпадают если активный вход соединен через конденсатор.

В варианте с коэффициентом усиления 200, необходимо соединить вывод 7 с помощью конденсатора емкостью 0,1мкФ с минусом питания для поддержания стабильной работы и предотвращения нелинейных искажений.

Простой, но интересный усилитель басов может быть получен путем подключения цепи из резистора и конденсатора к выводам 1 и 5

(211,2 Kb, скачано: 3 173)