LM386信息
介紹
製造商:美國國家半導體公司
種類:音頻功率放大器
封裝形式
LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。
特性
靜態功耗低,約為4mA,可用於電池供電;
工作電壓範圍寬,4-12V or 5-18V;
外圍元件少;
電壓增益可調,20-200;
低失真度;
套用特點
LM386是美國國家半導體公司生產的音頻功率放大器,主要套用於低電壓消費類產品。為使外圍元件最少,電壓增益內置為20。但在1腳和8腳之間增加一隻外接電阻和電容,便可將電壓增益調為任意值,直至 200。輸入端以地為參考,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態功耗僅為24mW,使得LM386特別適用於電池供電的場合。
電氣參數
極限參數
電源電壓
(LM386N-1,-3,LM386M-1)15V
電源電壓(LM386N-4)22V
封裝耗散
(LM386N)1.25W
(LM386M)0.73W
(LM386MM-1)0.595W
輸入電壓±0.4V
儲存溫度-65℃至+150℃
操作溫度0℃至+70℃
結溫+150℃
焊接信息
焊接(10秒)260℃
小外形封裝(SOIC和MSOP)
氣相(60秒)215℃
紅外(15秒)220℃
熱電阻
qJC (DIP)37℃/W
qJA (DIP)107℃/W
qJC (SO封裝)35℃/W
qJA (SO封裝)172℃/W
qJA (MSOP封裝)210℃/W
qJC (MSOP封裝)56℃/W
電氣特性
Parameter 參數 | 測試條件 | 最小 | 典型 | 最大 | 單位 |
Operating Supply Voltage (VS) 操作電源電壓 | - | - | |||
LM386N-1,-3,LM386M-1,LM386MM-1 | - | 4 | - | 12 | V |
LM386N-4 | - | 5 | - | 18 | V |
Quiescent Current (IQ) 靜態電流 | VS = 6V, VIN =0 | 4 | 8 | mA | |
Output Power (POUT) 輸出功率 | - | - | |||
LM386N-1,LM386M-1,LM386MM-1 | VS = 6V, RL =8W, THD = 10% | 250 | 325 | - | mW |
LM386N-3 | VS = 9V, RL =8W, THD = 10% | 500 | 700 | - | mW |
LM386N-4 | VS=16V, RL =32W, THD = 10% | 700 | 1000 | - | mW |
Voltage Gain (AV) 電壓增益 | VS = 6V, f = 1 kHz | 26 | - | dB | |
10 μF from Pin 1 to 8 | 46 | - | dB | ||
Bandwidth (BW) 寬頻 | VS = 6V, Pins 1 and 8 Open | 300 | - | kHz | |
Total Harmonic Distortion (THD)總諧波失 真 | VS = 6V, RL =8W,POUT = 125 mW f = 1 kHz, Pins 1 and 8 Open | - | 0.2 | - | % |
Power Supply Rejection Ratio (PSRR) 電源抑制比 | VS=6V, f=1kHz, CBYPASS =10 μF Pins 1 and 8 Open,Referred to Output | - | 50 | - | dB |
Input Resistance (RIN) 輸入電阻 | - | 50 | - | kΩ | |
Input Bias Current (IBIAS) 輸入偏置電流 | VS = 6V, Pins 2 and 3 Open | - | 250 | - | nA |
詳細介紹
內部電路
LM386內部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運放相類似,它是一個三級放大電路。
第一級為差分放大電路,T1和T3、T2和T4分別構成複合管,作為差分放大電路的放大管;T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載;T3和T4信號從管的基極輸入,從T2管的集電極輸出,為雙端輸入單端輸
出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載,可使單端輸出電路的增益近似等於雙端輸出電容的增益。
第二級為共射放大電路,T7為放大管,恆流源作有源負載,以增大放大倍數。
第三級中的T8和T9管複合成PNP型管,與NPN型管T10構成準互補輸出級。二極體D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓,可以消除交越失真。
引腳2為反相輸入端,引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電,故為OTL電路。輸出端(引腳5)應外接輸出電容後再接負載。
電阻R7從輸出端連線到T2的發射極,形成反饋通路,並與R5和R6構成反饋網路,從而引入了深度電壓串聯負反饋,使整個電路具有穩定的電壓增益。
引腳圖
LM386的外形和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端,3為同相輸入端;引腳5為輸出端;引腳6和4分別為電源和地;引腳1和8為電壓增益設定端;使用時在引腳7和地之間接旁路電容,通常取10μF。
查LM386的datasheet,電源電壓4-12V或5-18V(LM386N-4);靜態消耗電流為4mA;電壓增益為20-200;在1、8腳開路時,頻寬為300KHz;輸入阻抗為50K;音頻功率0.5W。
封裝資料圖
1.LM386N-1、LM386N-3、LM386N-4 封裝資料
2.LM386MM-1 封裝資料
套用電路
圖1的套用電路為增益20的情形,於pin 1及pin 8間加一個10μF的電容即可使增益變成200,
如圖2所示。圖 中10千歐的可變電阻是用來調整揚聲器音量大小,若直接將Vin輸入即為音量最大的狀態。
套用注意事項
儘管LM386的套用非常簡單,但稍不注意,特別是器件上電、斷電瞬間,甚至工作穩定後,一些操作(如插拔音頻插頭、旋音量調節鈕)都會帶來的瞬態衝擊,在輸出喇叭上會產生非常討厭的噪聲。
1、通過接在1腳、8腳間的電容(1腳接電容+極)來改變增益,斷開時增益為20。因此用不到大的增益,電容就不要接了,不光省了成本,還會帶來好處--噪音減少,何樂而不為?
2、PCB設計時,所有外圍元件儘可能靠近LM386;地線儘可能粗一些;輸入音頻信號通路儘可能平行走線,輸出亦如此。這是死理,不用多說了吧。
3、選好調節音量的電位器。質量太差的不要,否則受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合適,太大也會影響音質,轉那么多圈圈,不煩那!
4、儘可能採用雙音頻輸入/輸出。好處是:“+”、“-”輸出端可以很好地抵消共模信號,故能有效抑制共模噪聲。
5、第7腳(BYPASS)的旁路電容不可少!實際套用時,BYPASS端必須外接一個電解電容到地,起濾除噪聲的作用。工作穩定後,該管腳電壓值約等於電源電壓的一半。增大這個電容的容值,減緩直流基準電壓的上升、下降速度,有效抑制噪聲。在器件上電、掉電時的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致,這個電容可千萬別省啊!
6、減少輸出耦合電容。此電容的作用有二:隔直+耦合。隔斷直流電壓,直流電壓過大有可能會損壞喇叭線圈;耦合音頻的交流信號。它與揚聲器負載構成了一階高通濾波器。減小該電容值,可使噪聲能量衝擊的幅度變小、寬度變窄;太低還會使截止頻率(fc=1/(2π*RL*Cout))提高。分別測試,發現10uF/4.7uF最為合適,這是我的經驗值。
7、電源的處理,也很關鍵。如果系統中有多組電源,太好了!由於電壓不同、負載不同以及並聯的去耦電容不同,每組電源的上升、下降時間必有差異。非常可行的方法:將上電、掉電時間短的電源放到+12V處,選擇上升相對較慢的電源作為LM386的Vs,但不要低於4V,效果確實非常不錯!