Модуль усилителя на lm386: Простейший усилитель на LM386 с возможностью регулировки усиления (до 74 дБ)

⚡️Усилитель мощности на двух LM386

На чтение 5 мин. Опубликовано Обновлено

Как-то встретилась мне микросхема LM386N-1, и решил я попробовать построить на ее основе мостовой усилитель мощности по аналогии с [1, 2]. Сразу скажу, сделанный усилитель (рис.1) мне не слишком понравился: нижняя граница работы по напряжению питания — 4,5…5,0 В, наблюдается больший разброс параметров ИМС от экземпляра к экземпляру. Тем не менее, такой УЗЧ может найти применение в радиолюбительской практике.

umzch-na-dvuh-lm386Этот усилитель можно использовать, например, для усиления аудиосигналов от компьютеров, CD-дисководов, плееров, радиоприемников и т.п. С качественной акустической системой этот усилитель позволяет послушать музыку со всеми ее нюансами, так как имеет расширенную полосу воспроизводимых частот. Кроме того, УМЗЧ весьма экономичен (ток потребления без сигнала — около 10 мА, при выходной мощности 1 Вт — пара сотен миллиампер), а выделяемое тепло настолько мало, что позволяет обойтись без радиаторов. Усилитель компактный и легкий, что позволяет эксплуатировать его в походных условиях, питая от небольшой аккумуляторной батареи.

usilitel-moshhnosti-na-dvuh-lm386Емкость конденсаторов С1, СЗ, С4 можно выбирать в пределах 0,33…1,0 мкФ; С2, С5, С6 — 330…680 пФ; С11, С12—0,1…0,33 мкФ. Эти конденсаторы — неполярные, типа CAR, например, К17-10. Электролитические конденсаторы — типа К50, ЁСАР и т.п., их емкости: С7, С9 — 47…100 мкФ; С8, С10—100…220 мкФ. Конденсаторы фильтров в блоке питания (на схеме не показан) должны быть емкостью 0,1…0,47 мкФ (неполярные), 100…4700 мкФ (полярные). Увеличение емкости полярных конденсаторов фильтров полезно для улучшения воспроизведения низших частот ЗЧ диапазона. В схеме для защиты активных элементов от переполюсовки питания и развязки их друг от друга применены диоды VD1…VD3 типа КД522 или их зарубежные аналоги 1 N4148.

koefficient-usileniya-na-mikrosheme

Постоянные резисторы в усилителе — МЛТ-0,125, МЛТ-0,25 или их зарубежные аналоги. Подстроенные — СЗ-386 или SH-085. Переменный резистор R1 — СП-1 или ему подобный. Транзистор VT1 — КТ3102Е или его зарубежный аналог ВС547. Можно взять КТ3102 и с другой буквой, но тогда коэффициент усиления УЗЧ уменьшится. При некотором увеличении уровня шумов можно применить и КТ342. Микросхемы DA1 и DA2 —LM386N-1. Детали УМЗЧ размещаются на печатной плате, чертеж которой изображен на рис.2, а расположение деталей —на рис.3. Потенциометр R1 устанавливается вне платы, на стенке корпуса усилителя.

Наладка. Проверив правильность монтажа УМЗЧ, устанавливаем движок регулятора громкости R1 (рис.1) в нижнее (по схеме) положение, а подстроечных резисторов R5 и R6 — в средние положения. Включаем питание УМЗЧ. Подключив вольтметр постоянного тока на пределе измерения 3В к выходам (выводам 5) ИМС DA1 и DA2, вращением движка R5 устанавливаем нулевые показания вольтметра, т.е. балансируем выход усилителя по постоянному току. Далее включаем вольтметр переменного тока и подаем на вход УМЗЧ тестовый сигнал, например, синусоидальный частотой 1 кГц. Потенциометром R1 устанавливаем уровень выходного сигнала около 1 В и вращением движка R6 устанавливаем максимальное его значение (баланс по переменному току).

pechatnaya-plata-usilitelya-moshhnosti-lm386Коэффициент усиления УМЗЧ Ки регулируют резистором R6. Значения Ки при разных сопротивлениях R6 приведены в таблице. Нагрузку УМЗЧ составляют две соединенные последовательно динамические головки сопротивлением по 8 Ом. Головки следует правильно сфазировать. Если у выводов головок есть обозначения (“+” и “-“), то”-” одной головки соединяют с”+” другой, а оставшимися выводами акустическую систему подключают к выходу УЗЧ.

Мостовой усилитель позволяет вдвое увеличить выходную мощность по сравнению с УМЗЧ на одной ИМС. Кроме того, по сравнению со стандартной схемой включения здесь увеличен коэффициент усиления [1], а отсутствие на выходе УМЗЧ разделительного конденсатора позволяет получить линейную АЧХ в области нижних частот, а также более низкий уровень шумов и искажений за счет тщательной балансировки усилителя по постоянному и переменному токам.

Если на выходе источника сигнала имеется постоянная составляющая, на входе УЗЧ необходимо включить разделительный конденсатор емкостью 0,33… 1,0 мкФ. Проверка УМЗЧ проводилась в условиях сильных помех и наводок и показала, что усилителю необходимо увеличение “земляной” поверхности: соединение общего провода с крупными электропроводными массами, корпусами измерительных приборов, защитным заземлением и т.п. Рабочий диапазон усилителя по питанию составил 4,35…12 В.

О большом разбросе параметров доступных мне (из магазина радиодеталей) микросхем LM386N-1 говорит хотя бы тот факт, что при балансировке по постоянному току резистором R5 точка баланса получилась вблизи одного из крайних выводов потенциометра, а регулировка баланса по усилению с помощью R6 приводила в одном крайнем положении движка к возникновению генерации, в другом — к увеличению усиления УЗЧ с повышением уровня помех и искажений.

Так что есть смысл установить под корпуса ИМС панельки и подобрать микросхемы с наиболее близкими параметрами. Баланс по переменному току, конечно же, лучше оценивать визуально на экране осциллографа по минимальным искажениям выходного сигнала. Также осуществляется подбор сопротивления R2. Для настройки вместо него временно включается цепь из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 100 кОм и переменного сопротивлением 1,0…2,2 МОм, включенного реостатом (один из крайних выводов соединен с движком).

Устанавливаем движок резистора в положение максимального сопротивления, в разрыв цепи между диодом VD1 и резистором R3 включаем миллиамперметр с пределом 10…30 мА и включаем питание УМЗЧ. На выход усилителя параллельно головке ВА1 (или эквиваленту — резистору сопротивлением 16 Ом мощностью 2 Вт) подключаем вход осциллографа, а на вход УМЗЧ — источник синусоидального сигнала частотой 1 кГц.

Медленно уменьшаем сопротивление реостата и по стрелке миллиамперметра следим за появлением тока коллектора. Увеличивая этот ток до нескольких (2…5) миллиампер, наблюдаем уменьшение искажений синусоиды на экране осциллографа и добиваемся ее симметричного ограничения при увеличении амплитуды входного сигнала. Когда форма сигнала станет максимально неискаженной, выключаем питание УМЗЧ, выпаиваем временную цепочку резисторов, измеряем их общее сопротивление и на место R2 устанавливаем постоянный резистор найденного сопротивления.

Выходная мощность усилителя зависит от напряжения питания: чем оно больше, тем выше выходная мощность. При напряжении питания 12В можно получить выходную мощность не менее 1 Вт. Для обеспечения двухканального (стерео) звуковоспроизведения необходимы два таких усилителя. Более низкоомные динамические головки применять не стоит, поскольку усилитель, несмотря на увеличение выходной мощности, будет работать с ограничениями на сильных сигналах (возрастут искажения).

 

Миниатюрный усилитель на LM386 - kit набор


Простой миниатюрный усилитель построен на специализированной низковольтной микросхеме аудио-усилителе LM386 можно использовать в качестве маломощного усилителя для наушников. Это актуально в ситуации, когда сигнал с какого-то устройства, например, портативного проигрывателя или телефона недостаточно силён для раскачивания динамиков ваших наушников.

В данном конструкторе есть все необходимые детали вместе с печатной платой – остается только припаять электронные компоненты в просверленные отверстия, подать питания, аудио-сигнал и получить усиленный сигнал на выходе.
Миниатюрный усилитель на LM386 - kit набор
Естественно, данное устройство, основанное на миниатюрной микросхеме LM386 не сможет обеспечить высокое качество усиления, но и цена у него соответствующая. Питание по умолчанию подается через разъём 2,1 мм (можно и через PLS штыри), входное напряжение питание колеблется от 3 и до 12 В. В качестве источника питания можно использовать любое зарядное телефона, разъём USB или любой сетевой БП с минимальными пульсациями на выходе. Чуть ниже вы видите список всех компонентов, входящих в схему усилителя.
Миниатюрный усилитель на LM386 - kit набор
Данный усилитель по заявлению продавца способен “раскачивать” динамические головки мощностью от 0,5 и до 10 Ватт. Регулировка громкости осуществляется переменным резистором 100 кОм, подключенным по входу. Аналоговый сигнал подается через разъём аудио 3,5 мм или PLS штыри, снимается выходной усиленный сигнал с PLS штырьков. Размеры платы 37 на 41 мм. Светящийся красный светодиод свидетельствует о подачи питания на схему.

Стоимость: ~58