Veľmi jednoduchý výkonný zosilňovač na čipe. Jednoduchý a kvalitný zosilňovač na báze LM3886 pre začínajúcich rádioamatérov Určenie pinov čipu LM386

Integrovaný obvod LM317 je nastaviteľný stabilizátor napätia, ktorý sa aktívne používa nielen v priemyselných elektronických zariadeniach, ale aj v amatérskych rádiových kruhoch. Jednoduchý spínací obvod, široký rozsah prevádzkových napätí a dostupné výpočtové programy umožnili rádioamatérom aktívne používať mikroobvod v širokej škále domácich zariadení.

Málokto vie, že tento čip sa dá použiť ako výkonový zosilňovač, zvuk je celkom slušný. Samotný mikroobvod je schopný dodávať prúd až 1,5 A do záťaže v takom zapojení sa zahreje pomerne silne, takže bude potrebné vážne chladenie.

Dôrazne neodporúčam zvyšovať vstupné napätie nad 9 voltov, potom začne silné skreslenie, aj keď je napájané z batérie alebo zo stabilizovaného zdroja napájania.

Obvod je v súčasnosti aktívne zostavovaný zahraničnými rádioamatérmi a na internete koluje pomerne často ako zosilňovač „Hi-End“, hoci skutočné možnosti mikroobvodu ako ULF sú značne prehnané a nepozoroval som nič „vysoké“. -koniec“. Zvuk nie je zlý, ale je tu skreslenie, na rovnakej úrovni ako TDA2003 - starý dobrý mikroobvod, na ktorom mnohí z nás postavili svoje prvé zosilňovače, spočiatku sa nám zvuk páčil, ale keď zostavíte vážnejšie obvody, je jasné, že starý TDA2003 nesvieti zvukom.

Vráťme sa k nášmu zosilňovaču. Po zostavení obvodu je potrebné nastaviť polovicu napájacieho napätia na druhej nohe stabilizátora. To sa vykonáva pomocou 5kOhm premenlivého odporu.

Bohužiaľ nie je čo merať výstupné parametre a hodnotiť skutočnú kvalitu zvuku, len poviem, že vstupná citlivosť je dosť vysoká, signál môžete poslať zo zvukovej karty PC, pri napätí 9 Voltov je zosilňovač schopný vyvíja výstupný výkon až 1,2 wattu, vynikajúca možnosť slúchadlového zosilňovača, celkom dobrá kvalita. Zahraniční rádioamatéri ocenili tento obvod natoľko, že začali zbierať varianty v triede „A“ s elektrónkovými predzosilňovačmi, myslím, že to stojí za vyskúšanie.

Montujeme 50W ULF na LM3886.

V tomto článku sa pozrieme na obvod audio zosilňovača implementovaný na čipe LM3886. Napriek svojej jednoduchosti má tento ULF dobré technické vlastnosti a nemá zlý zvuk. Ako základ sa použila štandardná schéma zapojenia uvedená v údajovom liste pre tento mikroobvod, po ktorej nasledovali menšie zmeny.

A tak zvážte schému zapojenia jedného kanála zosilňovača, znázorneného na obrázku nižšie:

Podľa údajového listu je tento mikroobvod schopný dodať výkon až 68 wattov do 4-ohmovej záťaže pri napájacom napätí 2x28 voltov, 38 wattov do 8-ohmovej záťaže pri 2x28 voltoch a 50 wattov na 8- ohmové zaťaženie pri 2x35 voltoch. Vlastne všetky technické špecifikácie nájdete v súbore datasheetu, ktorého odkaz na stiahnutie je na samom konci článku.

Čo sa týka výstupnej cievky, je navinutá drôtom PEV-2 s priemerom 0,4...0,5 mm priamo na telo 1-wattového 10 Ohm rezistora (R7, podľa vyššie uvedenej schémy), počet závitov je 15. Po navinutí drôtu môže byť cievka zušľachtená použitím teplom zmrštiteľnej trubice .

Namiesto polárneho elektrolytického kondenzátora C2 môžete použiť nepolárny.

Vzhľad zostavenej dosky zosilňovača je znázornený na nasledujúcej fotografii:

Na pripevnenie mikroobvodu k chladiču bola použitá pasta KPT, sľuda a izolačné plastové puzdrá (pozri nasledujúcu fotografiu):

Na ďalšej fotografii vidíte vzhľad dosky zo strany vodičov:

Prevádzka dosiek zosilňovača bola testovaná na skúšobnej stolici:

Na skúšobnej stolici sa používa znižovací transformátor s výkonom 105 wattov, napätie sekundárneho vinutia je 2 x 24 voltov, ale v skutočnosti je potrebné osadiť výkonnejší transformátor, 180...200 wattov. Najjednoduchší obvod bol použitý ako napájací zdroj, dovezená diódová zostava inštalovaná na malom radiátore, štyri kondenzátory po 10 000 mikroforád pre prevádzkové napätie 50 voltov, poistky pre plus a mínus výstupného napätia.

Počas testovania zosilňovača sa objavili nasledujúce nuansy:

Pri odpojení kábla vstupného signálu sa v reproduktoroch ozve sotva počuteľné pozadie vo forme hukotu, keď je do vstupu pripojený kábel zo zdroja signálu, toto mierne pozadie zmizne.
Ak sú čipy LM3886 izolované od chladiča pomocou CPT pasty, sľudy a izolačných puzdier, uzemnenie chladiča eliminuje bzučanie pri odpojení kábla vstupného signálu.

17.12.2017.

Na žiadosť čitateľov som nakreslil plošný spoj pre uvedený projekt. Zálievka je vyrobená pre jednostrannú fóliu zo sklolaminátu, rozmer 35 x 58 mm. Rozdiel spočíva v použitých konektoroch pre napájanie a výstup zosilňovača a tiež eliminovaný 22k SMD odpor vychádzajúci z 8. nohy mikroobvodu. A ešte jedna nuansa, napájací zdroj v obvode obsahuje 220 mF kondenzátory, v šablóne, ktorú som nakreslil pre 1000 mF. Ak napájate zosilňovač napätím väčším ako 24-0-24V, nainštalujte kondenzátory na 35...50V. Nádoba na zalievanie vyzerá takto:

Veľkosť archívneho súboru na sťahovanie materiálov na zosilňovači na LM3886 je 0,65 Mb.

Čip LM1875 je vysokokvalitný monofónny nízkofrekvenčný výkonový zosilňovač, ktorý do záťaže dodáva 25 wattov. Koncový stupeň pracuje v triede AB. LM1875 má vysoké zvukové parametre. Dynamický rozsah – 90 dB. nelineárne skreslenie – 0,015 %, reprodukované frekvenčné pásmo 20 – 20000 Hz. Mikroobvod je určený na použitie v domácich audio systémoch, na napájanie širokopásmových reproduktorov alebo nízkovýkonných subwooferov.
Populárne sú dve štandardné schémy pripojenia LM1875. Typické - je popísané v údajovom liste pre mikroobvod a mostík. Zosilňovač s dvomi LM1875 zapojenými v mostíkovom obvode je schopný dodať výkon až 50 wattov.
Tentoraz vám odporúčame zostaviť zosilňovač pomocou štandardného obvodu. Malý plošný spoj, minimálny počet dielov, vysoká kvalita zvuku - skutočný Gainclone. Doska má navyše diódový mostík a dva vysokokapacitné elektrolytické kondenzátory. Pre napájanie budete potrebovať iba pripojiť transformátor s dvoma vinutiami, každé 18V.

Špecifikácie

Napájacie napätie ±8V … ±25V

Výstupný výkon 25W

Celkové harmonické skreslenie pri 20W* 0,015%

Odstup signálu od šumu 90 dB

*Po 20W sa pomerne nízke harmonické skreslenie LM1875 prudko zvyšuje, takže 20W je maximálny výstupný výkon pre kvalitný zosilňovač.

Schéma zapojenia

Vzhľad

Schéma, projekt v KiCad si môžete stiahnuť v sekcii technická dokumentácia.

Toto je projekt s otvoreným zdrojom! Licencia, pod ktorou je distribuovaný, je licencia Creative Commons – Uvedenie autora – Share Alike. Projekt bol vytvorený v KiCad. Všetky súbory sú k dispozícii na stiahnutie.

Zosilňovač zvuku 100W— Navrhujem na zopakovanie obvod stereo zosilňovača s kvalitným zvukom, osvedčený v prevádzke. Konštrukcia je zostavená na štyroch jednokanálových nízkofrekvenčných zosilňovačoch LM3886, vyrobených spoločnosťou National Semiconductor. Mikroobvody sú zahrnuté paralelne, dva pre každý kanál. Pri záťažovom odpore 8 Ohmov je výstupný výkon koncového stupňa asi 50 W a pri 4 Ohmoch to bude 100 W.

Mimochodom, známa spoločnosť „Jeff Rowland Design Group“ používa vo svojich Hi-Fi zosilňovačoch ULF LM3886 a má vynikajúce recenzie. Preto na základe vyššie uvedeného môžu mať rozpočtové zariadenia tohto typu vysokú kvalitu zvuku!

LM3886 ako neinvertujúci zosilňovač

Zosilňovač zvuku 100W na LM3886 funguje ako neinvertujúci zosilňovač. Práve tento spínací obvod má stabilné zosilnenie pri nulovom fázovom rozdiele vzhľadom na vstupné a výstupné signály. Hodnota odporu vstupnej cesty zosilňovača sa nastavuje výberom konštantného odporu R1-47 kOhm. Vysokofrekvenčný filter inštalovaný na vstupných konektoroch RCA pozostáva z odporu R20-680 Ohm a kapacity C20-470pF. Na filtrovanie audio signálu RF sú vo vstupných obvodoch mikroobvodu LM3886 kondenzátory C4 a C8 s nominálnou hodnotou 220pF.

V niektorých konštrukčných moduloch boli použité kvalitné kondenzátory od zahraničných výrobcov, najmä od Auricap (C1-1uF) a Black Gate. Napríklad: C2, C6, C12, C16 (Black Gate) sa používajú ako filter konštantného napätia.

Na obrázku nižšie je znázornený obvod tohto zosilňovača.

Rozloženie PCB

Rozloženie pečatidla bolo vykonané tak, aby „telo“ trate a signálne zbernice boli umiestnené čo najďalej od seba. Zároveň je signálová cesta smerujúca do „puzdra“ umiestnená v strede, obklopená napájacou zbernicou „puzdra“. Vedľa kondenzátora C5 sú spojené jedným vodičom. Rozloženie pečate sa urobilo pomocou PADS PowerPCB 5.0.

Ak je pre niekoho ťažké vytvoriť dosky plošných spojov sami, potom by bolo vhodnejšie zadať túto prácu odborníkom. Hoci zosilňovač zvuku 100W už to nie je také zložité. Ale napriek tomu, ak máte určité zručnosti pri výrobe dosiek plošných spojov, môžete si to vyskúšať sami.

Hotové dosky plošných spojov

Odporúča sa inštalovať presné odpory s nominálnou hodnotou 1 kOhm a 20 kOhm so zvýšenou presnosťou ± 0,1%. Šesť výstupných odporov by malo byť nastavených na jedno percento s nominálnym odporom 1 Ohm a výkonom pol wattu. Pretože je ťažké nájsť trojwattový odpor s presnosťou 1%.

Tento dizajn používal čip v izolovanom obale LM3886 TF (TO-220-11 Izolovaný obal), takže bol pripevnený k chladiču bez izolačného tesnenia. Stačí naň naniesť teplovodivú pastu, napr.: KPT-8.

Spojovací kondenzátor

Aby sa eliminovala možnosť výskytu jednosmernej zložky v ceste striedavého prúdu, je v obvode inštalovaný vlastný oddeľovací kondenzátor s menovitým napätím 1uF - 450v. Tento kondenzátor musí byť vysokej kvality od zahraničného výrobcu, keďže sa používa v hlavnej signálovej ceste.

Vysokofrekvenčný filter využíva 47pF a 220pF kondenzátory od Silver Mica.

V obvode napájacieho napätia je ako filter implementovaná kapacita 1000 uF x 50v Black Gate od firmy Jelmax (Tokio).

Vylepšená kvalita zvuku

Elektrolytické kondenzátory C2 a C6 s nominálnou hodnotou 100uF x 50v sú tiež japonské Black Gate. Na zlepšenie kvality zvuku by sa však v tomto obvode mali použiť nepolárne kondenzátory, ak to veľkosť dosky samozrejme umožňuje.

Reťazec filtračných prvkov pozostávajúci z R20-680 Ohm a C20-470pF je umiestnený priamo na RCA konektore. Táto možnosť montáže komponentov umožňuje odstrániť vysokofrekvenčný šum skôr, ako sa objaví v obvode zosilňovača.

Pre lepšie filtrovanie RF skreslení je tiež na kolíky mikroobvodu LM3886 presne prispájkovaná oddeľovacia kapacita napájacieho zdroja 0,1 uF, iba zo strany kontaktných plôšok dosky.

LM3886 ULF je namontovaný na hliníkovom chladiči a samotný radiátor je pripevnený priamo k telu zosilňovača. Na zvýšenie koeficientu odvodu tepla z mikroobvodov sú na vonkajšej strane puzdra pripevnené tri ďalšie chladiče. Ako také chladiče boli použité zbytočné radiátory na chladenie procesora počítača. Aby ste účinne odvádzali teplo generované mikroobvodmi, nezabudnite všade použiť teplovodivú pastu.

Pri všetkých implementovaných chladiacich radiátoroch sa výstupný stupeň zosilňovača pri menovitom výkone zahrieva celkom prijateľne.

Napájací zdroj je postavený pomocou pozitívneho nastaviteľného regulátora LT1083 s nízkym výpadkom. V obvode stabilizátora je pred mikroobvodom nainštalovaný kondenzátor 1000uF a za ním 100uF. Tento obvod stabilizátora so schopnosťou regulovať napätie umožnil takmer úplne eliminovať zvlnenie napätia.

V usmerňovacom bloku sú diódové mostíky zostavené pomocou ultra rýchlych, výkonných diód MUR860 so spätným napätím 600v.

Zosilňovač LM386. Použitie tohto mikroobvodu bude opodstatnené pri výrobe malých zariadení s nízkym napájacím napätím, napríklad zosilňovača, vrecka atď.

Jednoduché použitie LM386 je spôsobené použitím iba niekoľkých externých častí, čo vám umožní vytvoriť kompletný zosilňovač.

LM386 je výkonový zosilňovač na zosilnenie slabých audio signálov pri nízkom napájacom napätí. Aj keď je predvolený zisk LM386 nastavený na 20, možno ho úspešne zvýšiť takmer 10-krát, teda až na 200, pripojením externých prvkov, konkrétne pinov 1 a 8.

Vstup LM386 funguje relatívne k zemi, zatiaľ čo výstup je automaticky predpätý na polovicu napájacieho napätia.

Funkčná schéma LM386

Priradenie pinov čipu LM386

Rozmery LM386

Zosilňovač LM386 je dostupný v štyroch modifikáciách. Prvé tri z nich, konkrétne LM386 N-1, N-2, N-3, poskytujú veľmi nízke skreslenie a dobre fungujú s napájacím napätím v rozmedzí od 4 do 12 voltov DC.

Štvrtý typ, LM386 N-4, pracuje s prevádzkovým napätím od 5 do 18 voltov DC. Toto sú extrémne hodnoty napájacieho napätia, pri prekročení ktorých zosilňovač buď prestane fungovať, alebo sa prehreje a zlyhá.

• Pokojový prúd (spotreba prúdu, keď je zosilňovač v pohotovostnom režime) je asi 4 mA.
• Maximálny výstupný výkon LM386 je približne 1,25 W pri použití 8 ohmového reproduktora.
• Napäťové zosilnenie sa pohybuje od 20 do 200 (od 26 dB do 46 dB).
• Šírka pásma: 300 kHz pri prevádzke na 6 voltov
• Nízke skreslenie: 0,2%
• Široký rozsah napájacieho napätia: 4…12V alebo 5…18V

Schémy zapojenia zosilňovača LM386

Na obrázku nižšie je typické zapojenie čipu LM386 z datasheetu. V tomto prípade je zisk obvodu obmedzený na 20, pretože na kolíky 1 a 8 nie sú pripojené žiadne externé prvky.

Toto zosilnenie (20) je zabezpečené internými spätnoväzbovými odpormi 1,35 kOhm (na kolíky 8 a 1) a 15 kOhm (na kolíky 1 a 5). k týmto odporom vedie k zmene zisku.

Vzorec na výpočet zisku

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

Bez akýchkoľvek externých komponentov je zisk 20:

A = 2 × 15 000 / (150 + 1 350) = 20

Kondenzátor pripojený medzi kolíky 1-8 čipu umožňuje ignorovanie odporu 1,35 kOhm, a preto bude zisk:

A = 2 × 15 000/150 = 200

Výstup čipu je pripojený k reproduktoru pomocou kondenzátorového filtra, ktorý sa zvyčajne používa v lineárnych zosilňovačoch. na vstupe sa používa na nastavenie požadovanej úrovne hlasitosti.

Druhý obvod ukazuje, ako možno zvýšiť zosilnenie nad základné nastavenie (20) až na 200 pridaním kondenzátora na kolíky 1 a 8 integrovaného obvodu. Kapacita kondenzátora by nemala presiahnuť 10 µF.

Je možné zvoliť zosilnenie v rozsahu od 20 do 200, vrátane použitia 4,7 kOhm premenlivého odporu zapojeného do série s kondenzátorom.

Nadmerné predpätie možno znížiť pripojením nepoužitého vodiča odporu k zemi. Všetky problémy s predpätím však zmiznú, ak je aktívny vstup pripojený cez kondenzátor.

Vo verzii so ziskom 200 je potrebné pripojiť pin 7 pomocou kondenzátora 0,1 μF na záporný zdroj napájania, aby sa udržala stabilná prevádzka a zabránilo sa nelineárnemu skresleniu.

Jednoduchý, ale zaujímavý zosilňovač basov sa dá vytvoriť pripojením obvodu odporu a kondenzátora na kolíky 1 a 5

(211,2 Kb, počet stiahnutí: 3 173)