Velmi jednoduchý výkonný zesilovač na čipu. Jednoduchý a kvalitní zesilovač na bázi LM3886 pro začínající radioamatéry Určení pinů čipu LM386

Integrovaný obvod LM317 je nastavitelný stabilizátor napětí, který se aktivně používá nejen v průmyslových elektronických zařízeních, ale také v amatérských kruzích. Jednoduchý spínací obvod, široká škála provozních napětí a dostupné výpočtové programy umožnily radioamatérům aktivně používat mikroobvod v celé řadě domácích zařízení.

Málokdo ví, že tento čip lze použít jako koncový zesilovač, zvuk je docela slušný. Samotný mikroobvod je schopen dodávat proud až 1,5 A do zátěže v takovém zapojení se zahřeje poměrně silně, takže bude zapotřebí vážné chlazení.

Důrazně nedoporučuji zvyšovat jmenovité vstupní napětí nad 9 voltů, pak začne silné zkreslení, i když je napájeno z baterie nebo stabilizovaného napájení.

Obvod je v současné době aktivně sestavován zahraničními radioamatéry a na internetu koluje jako „Hi-End“ zesilovač poměrně často, i když skutečné možnosti mikroobvodu jako ULF jsou značně přehnané a nepozoroval jsem nic „vysokého“. -konec". Zvuk není špatný, ale je zde zkreslení, srovnatelné s TDA2003 - starým dobrým čipem, na kterém mnozí z nás postavili své první zesilovače, zpočátku se nám zvuk líbil, ale když sestavíte vážnější obvody, je jasné, že starý TDA2003 nesvítí zvukem.

Vraťme se k našemu zesilovači. Po sestavení obvodu je potřeba nastavit polovinu napájecího napětí na druhé noze stabilizátoru. To se provádí pomocí 5kOhm proměnného odporu.

Bohužel zde není co měřit výstupní parametry a hodnotit skutečnou kvalitu zvuku, pouze řeknu, že vstupní citlivost je poměrně vysoká, lze poslat signál ze zvukové karty PC, při napětí 9 Voltů je zesilovač schopen vyvinout výstupní výkon až 1,2 wattu, vynikající volitelný sluchátkový zesilovač, docela dobrá kvalita. Zahraniční radioamatéři tento obvod natolik ocenili, že začali sbírat varianty ve třídě „A“ s lampovými předzesilovači, myslím, že stojí za vyzkoušení;

Sestavujeme 50W ULF na LM3886.

V tomto článku se podíváme na obvod audio zesilovače implementovaný na čipu LM3886. I přes svou jednoduchost má tento ULF dobré technické vlastnosti a nemá špatný zvuk. Jako základ bylo vzato standardní schéma zapojení uvedené v datovém listu pro tento mikroobvod, po kterém následovaly drobné změny.

A tak zvažte schéma zapojení jednoho kanálu zesilovače, jak je znázorněno na obrázku níže:

Podle datového listu je tento mikroobvod schopen dodat až 68 wattů energie do 4-ohmové zátěže při napájecím napětí 2x28 voltů, 38 wattů do 8-ohmové zátěže při 2x28 voltech a 50 wattů na 8- ohmové zatížení při 2x35 voltech. Vlastně všechny technické specifikace najdete v datovém listu, jehož odkaz ke stažení je na samém konci článku.

Pokud jde o výstupní cívku, je navinuta drátem PEV-2 o průměru 0,4...0,5 mm přímo na tělo jednowattového odporu 10 Ohm (R7, dle výše uvedeného schématu), počet závitů je 15. Po navinutí drátu může být cívka zušlechtěna pomocí teplem smrštitelné trubice .

Místo polárního elektrolytického kondenzátoru C2 můžete použít nepolární.

Vzhled sestavené desky zesilovače je znázorněn na následující fotografii:

K připevnění mikroobvodu k chladiči byla použita pasta KPT, slída a izolační plastové průchodky (viz následující fotografie):

Na další fotografii vidíte vzhled desky ze strany vodičů:

Provoz desek zesilovače byl testován na zkušební stolici:

Na zkušebně je použit snižovací transformátor o výkonu 105 wattů, napětí sekundárního vinutí je 2 x 24 voltů, ale ve skutečnosti je nutné instalovat výkonnější transformátor, 180...200 wattů. Nejjednodušší obvod byl použit jako napájecí zdroj, importovaná sestava diod nainstalovaná na malém radiátoru, čtyři kondenzátory po 10 000 mikroforadách pro provozní napětí 50 voltů, pojistky pro plus a mínus výstupního napětí.

Během testování zesilovače se objevily následující nuance:

Při odpojení kabelu vstupního signálu se v reproduktorech ozývá sotva slyšitelné pozadí v podobě brumu, když je ke vstupu připojen kabel ze zdroje signálu, toto nepatrné pozadí zmizí.
Pokud jsou čipy LM3886 izolovány od chladiče pomocí CPT pasty, slídy a izolačních průchodek, uzemnění chladiče eliminuje brum při odpojení kabelu vstupního signálu.

17.12.2017.

Na žádost čtenářů jsem nakreslil plošný spoj pro výše uvedený projekt. Konev je vyrobena pro jednostrannou fólii sklolaminátu o rozměru 35 x 58 mm. Rozdíl spočívá v použitých konektorech pro napájení a výstup zesilovače a také odpadá 22k SMD rezistor vycházející z 8. nohy mikroobvodu. A ještě jedna nuance, napájecí zdroj v obvodu obsahuje kondenzátory 220 mF, v šabloně jsem nakreslil pro 1000 mF. Pokud napájíte zesilovač napětím větším než 24-0-24V, instalujte kondenzátory na 35...50V. Konev vypadá takto:

Velikost archivního souboru pro stahování materiálů na zesilovači na LM3886 je 0,65 Mb.

Čip LM1875 je vysoce kvalitní monofonní nízkofrekvenční výkonový zesilovač, který dodává 25 wattů do zátěže. Koncový stupeň pracuje ve třídě AB. LM1875 má vysoké zvukové parametry. Dynamický rozsah – 90 dB. nelineární zkreslení – 0,015 %, reprodukované frekvenční pásmo 20 – 20000 Hz. Mikroobvod je určen pro použití v domácích audio systémech, k napájení širokopásmových reproduktorů nebo nízkopříkonových subwooferů.
Oblíbené jsou dvě standardní schémata připojení LM1875. Typické - je popsáno v datovém listu pro mikroobvod a můstek. Zesilovač se dvěma LM1875 zapojenými v můstkovém obvodu je schopen dodat výkon až 50 wattů.
Tentokrát doporučujeme sestavit zesilovač pomocí standardního obvodu. Malý plošný spoj, minimální počet dílů, vysoká kvalita zvuku - skutečný Gainclone. Deska má navíc diodový můstek a dva vysokokapacitní elektrolytické kondenzátory. Pro napájení budete potřebovat pouze připojit transformátor se dvěma vinutími, každé 18V.

Specifikace

Napájecí napětí ±8V … ±25V

Výstupní výkon 25W

Celkové harmonické zkreslení při 20W* 0,015%

Odstup signálu od šumu 90dB

*Po 20W se poměrně nízké harmonické zkreslení LM1875 prudce zvyšuje, takže 20W je maximální výstupní výkon pro kvalitní zesilovač.

Schéma zapojení

Vzhled

Schéma nebo projekt v KiCadu si můžete stáhnout v sekci technické dokumentace.

Toto je open source projekt! Licence, pod kterou je distribuován, je Creative Commons - Uveďte autora - Zachovejte licenci. Projekt byl vytvořen v KiCad. Všechny soubory jsou k dispozici ke stažení.

Zesilovač zvuku 100W— Navrhuji pro zopakování obvod stereo zesilovače výkonu s kvalitním zvukem, osvědčený v provozu. Konstrukce je sestavena na čtyřech jednokanálových nízkofrekvenčních zesilovačích LM3886, vyráběných firmou National Semiconductor. Mikroobvody jsou zapojeny paralelně, dva pro každý kanál. Při zátěžovém odporu 8 Ohmů je výstupní výkon koncového stupně asi 50 W a při 4 Ohmech to bude 100 W.

Mimochodem, známá společnost „Jeff Rowland Design Group“ používá ve svých Hi-Fi zesilovačích ULF LM3886 a má skvělé recenze. Proto na základě výše uvedeného mohou mít rozpočtová zařízení tohoto typu vysokou kvalitu zvuku!

LM3886 jako neinvertující zesilovač

Zesilovač zvuku 100W na LM3886 funguje jako neinvertující zesilovač. Právě tento spínací obvod má stabilní zesílení při nulovém fázovém rozdílu vzhledem ke vstupním a výstupním signálům. Hodnota odporu vstupní cesty zesilovače se nastavuje volbou konstantního odporu R1-47 kOhm. Vysokofrekvenční filtr nainstalovaný na vstupních konektorech RCA se skládá z rezistoru R20-680 Ohm a kapacity C20-470pF. Pro filtraci audio signálu RF jsou ve vstupních obvodech mikroobvodu LM3886 umístěny kondenzátory C4 a C8 s nominální hodnotou 220pF.

V některých konstrukčních modulech byly použity vysoce kvalitní kondenzátory zahraničních výrobců, zejména od Auricap (C1-1uF) a Black Gate. Například: C2, C6, C12, C16 (Black Gate) se používají jako filtr konstantního napětí.

Obrázek níže ukazuje obvod tohoto zesilovače.

rozložení PCB

Uspořádání pečeti bylo provedeno tak, aby „těleso“ silové koleje a signální sběrnice byly umístěny co nejdále od sebe. Současně je signálová cesta vedoucí do „pouzdra“ umístěna uprostřed, obklopená napájecí sběrnicí „pouzdra“. Vedle kondenzátoru C5 jsou spojeny jedním vodičem. Rozvržení pečetí bylo provedeno pomocí PADS PowerPCB 5.0.

Pokud je pro někoho obtížné vytvořit desky plošných spojů sám, pak by bylo vhodnější tuto práci zadat specialistům. Ačkoli zesilovač zvuku 100W už to není tak složité. Ale přesto, pokud máte určité dovednosti ve výrobě desek plošných spojů, můžete to zkusit sami.

Hotové desky plošných spojů

Je vhodné instalovat přesné rezistory o jmenovité hodnotě 1 kOhm a 20 kOhm se zvýšenou přesností ± 0,1 %. Šest výstupních rezistorů by mělo být nastaveno na jedno procento s nominálním odporem 1 Ohm a výkonem půl wattu. Protože je obtížné najít tříwattový rezistor s přesností 1%.

Tato konstrukce používala čip v izolovaném pouzdře LM3886 TF (TO-220-11 Izolované pouzdro), takže byl připevněn k chladiči bez izolačního těsnění. Stačí na něj nanést teplovodivou pastu, např.: KPT-8.

Spojovací kondenzátor

Aby se vyloučila možnost výskytu stejnosměrné složky v cestě střídavého proudu, je v obvodu instalován proprietární oddělovací kondenzátor s jmenovitým napětím 1uF - 450v. Tento kondenzátor musí být kvalitní od zahraničního výrobce, protože je použit v hlavní signálové cestě.

Vysokofrekvenční filtr využívá kondenzátory 47pF a 220pF od společnosti Silver Mica.

V obvodu napájecího napětí je jako filtr implementována kapacita 1000 uF x 50v Black Gate od firmy Jelmax (Tokio).

Vylepšená kvalita zvuku

Elektrolytické kondenzátory C2 a C6 s nominální hodnotou 100uF x 50v jsou také japonské Black Gate. Pro zlepšení kvality zvuku by však v tomto obvodu měly být použity nepolární kondenzátory, pokud to velikost desky samozřejmě umožňuje.

Řetězec filtračních prvků skládající se z R20-680 Ohm a C20-470pF je umístěn přímo na RCA konektoru. Tento typ montáže součástek umožňuje odstranit vysokofrekvenční šum dříve, než se objeví v obvodu zesilovače.

Pro lepší filtrování vysokofrekvenčního zkreslení je také 0,1uF oddělovací kapacita napájecího zdroje přesně připájena ke kolíkům mikroobvodu LM3886, pouze ze strany kontaktních ploch desky.

LM3886 ULF je namontován na hliníkovém chladiči a samotný radiátor je připevněn přímo k tělu zesilovače. Pro zvýšení koeficientu odvodu tepla z mikroobvodů jsou na vnější straně skříně připevněny tři další chladiče. Jako takové chladiče byly použity zbytečné radiátory pro chlazení procesoru počítače. Pro efektivní odvod tepla generovaného mikroobvody nezapomeňte všude používat teplovodivou pastu.

U všech implementovaných chladicích radiátorů se koncový stupeň zesilovače při jmenovitém výkonu zahřívá celkem přijatelně.

Napájecí zdroj je postaven pomocí kladného nastavitelného regulátoru LT1083 s nízkým výpadkem. V obvodu stabilizátoru je před mikroobvod instalován kondenzátor 1000uF a za ním 100uF. Tento obvod stabilizátoru se schopností regulovat napětí umožňoval téměř zcela eliminovat zvlnění napětí.

V usměrňovacím bloku jsou diodové můstky sestaveny pomocí ultra rychlých, výkonných diod MUR860 se zpětným napětím 600V.

Zesilovač LM386. Použití tohoto mikroobvodu bude opodstatněné při výrobě malých zařízení s nízkým napájecím napětím, například zesilovače, kapsy atd.

Snadné použití LM386 je způsobeno použitím pouze několika externích dílů, což vám umožní vytvořit kompletní zesilovač.

LM386 je výkonový zesilovač pro zesílení slabých audio signálů při nízkém napájecím napětí. Přestože je výchozí zesílení LM386 nastaveno na 20, lze jej připojením externích prvků, konkrétně pinů 1 a 8, úspěšně zvýšit téměř 10krát, tedy až na 200.

Vstup LM386 pracuje vzhledem k zemi, zatímco výstup je automaticky nastaven na polovinu napájecího napětí.

Funkční schéma LM386

Přiřazení pinů čipu LM386

Rozměry LM386

Zesilovač LM386 je dostupný ve čtyřech modifikacích. První tři z nich, konkrétně LM386 N-1, N-2, N-3, poskytují velmi nízké zkreslení a dobře fungují s napájecím napětím v rozmezí od 4 do 12 voltů DC.

Čtvrtý typ, LM386 N-4, pracuje s provozním napětím od 5 do 18 voltů DC. To jsou extrémní hodnoty napájecího napětí, za kterými zesilovač buď přestane fungovat, nebo se přehřeje a selže.

• Klidový proud (odběr proudu, když je zesilovač v pohotovostním režimu) je asi 4 mA.
• Maximální výstupní výkon LM386 je asi 1,25 W při použití 8ohmového reproduktoru.
• Napěťový zisk se pohybuje od 20 do 200 (od 26 dB do 46 dB, v tomto pořadí).
• Šířka pásma: 300 kHz při provozu na 6 voltů
• Nízké zkreslení: 0,2 %
• Široký rozsah napájecího napětí: 4…12V nebo 5…18V

Schémata zapojení zesilovače LM386

Obrázek níže ukazuje typické zapojení čipu LM386 z datasheetu. V tomto případě je zisk obvodu omezen na 20, protože k pinům 1 a 8 nejsou připojeny žádné externí prvky.

Toto zesílení (20) zajišťují vnitřní zpětnovazební odpory 1,35 kOhm (na kolíky 8 a 1) a 15 kOhm (na kolíky 1 a 5). na tyto rezistory vede ke změně zisku.

Vzorec pro výpočet zisku

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

Bez jakýchkoliv externích komponent je zisk 20:

A = 2 × 15000 / (150 + 1350) = 20

Kondenzátor připojený mezi kolíky 1-8 čipu umožňuje ignorovat odpor 1,35 kOhm, a proto bude zisk:

A = 2 × 15000/150 = 200

Výstup čipu je připojen k reproduktoru pomocí kondenzátorového filtru, který se obvykle používá u lineárních zesilovačů. na vstupu se používá k nastavení požadované úrovně hlasitosti.

Druhý obvod ukazuje, jak lze zesílení zvýšit nad základní nastavení (20) až na 200 přidáním kondenzátoru na kolíky 1 a 8 IC. Kapacita kondenzátoru by neměla překročit 10 µF.

Volba zesílení v rozsahu od 20 do 200 může být provedena, včetně použití 4,7 kOhm proměnného odporu zapojeného do série s kondenzátorem.

Nadměrné předpětí lze snížit připojením nepoužitého vodiče odporu k zemi. Všechny problémy s předpětím však zmizí, pokud je aktivní vstup připojen přes kondenzátor.

Ve verzi se ziskem 200 je nutné pro udržení stabilního provozu a zamezení nelineárního zkreslení připojit pin 7 pomocí kondenzátoru 0,1 μF k záporu napájení.

Jednoduchý, ale zajímavý basový zesilovač lze vytvořit připojením obvodu rezistoru a kondenzátoru na piny 1 a 5

(211,2 Kb, stažení: 3 173)