LM386是警示燈手柄功放電路的常見類型,是一種音頻集成功放,具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)的功率放大器;與通用型集成運(yùn)放的特性相似,是一個(gè)三級(jí)放大電路:第一級(jí)為差分放大電路;第二級(jí)為共射放大電路;第三級(jí)為準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)功放電路
1.引腳功能
?、?1與8腳為增益調(diào)整端,當(dāng)兩腳開路時(shí),電壓放大數(shù)為20倍,當(dāng)兩腳間接10uf容時(shí),電壓放大倍數(shù)為200倍;
② 2腳為反相輸入端;
?、?3腳為同相輸入端;
④ 4腳為地端;
?、?5腳為輸出端;
⑥ 6腳為電源正端;
?、?7腳為旁路端;
?、?6腳與地之間接10uf電容可消除可能產(chǎn)生的自激震蕩,如無震蕩7腳可懸空不接。
2.內(nèi)部電路原理
內(nèi)部電路基于典型的音頻功率放大器配置,通常稱為Lin拓?fù)?。盡管很老,但它仍然幾乎是無與倫比的,幾乎所有的固態(tài)功率放大器都遵循它。LM386 內(nèi)部電路分為輸入級(jí),電壓放大器級(jí)(VAS),輸出級(jí)(OPS)和反饋網(wǎng)絡(luò):
2.1輸入級(jí)
第一個(gè)模塊是PNP發(fā)射極跟隨器放大器(Q 1,Q 3),它設(shè)置輸入阻抗并定義DC工作點(diǎn),使輸入電壓離地升高,因此電路將接受負(fù)輸入信號(hào)至-0.4V。
兩個(gè)50k輸入電阻(R 1,R 3)都建立了到基極電流接地的路徑,需要將輸入耦合,以免干擾內(nèi)部偏置,因此輸入阻抗由這些電阻決定,并設(shè)置為50K。
電壓增益分析:
差分放大器長尾對(duì)(Q 2,Q 4)的增益由兩個(gè)增益設(shè)置電阻1.35K +150Ω(R5 + R5)調(diào)節(jié)。外部引腳1和8可以將增益從20(最小)調(diào)整到200(最大)。
LM386的電壓增益分析
注意:
R4和R5兩端的電壓(Vdiff)只是差分輸入電壓(Vin),因?yàn)長TP兩側(cè)的PNP晶體管(Q1,Q2,Q3和Q4)的基極-發(fā)射極壓降相同。
由Q5和Q6形成的電流鏡在LTP的兩側(cè)產(chǎn)生相等的電流。該電流標(biāo)記為“ I”。
由于有電流鏡,通過R8的電流強(qiáng)度等于2I,而忽略了通過兩個(gè)15K電阻器(R6,R7)的電流(i7),這兩個(gè)電阻與電路的其他部分相比具有較大的阻抗,從而:
其中Z 1-5和Z 1-8是相應(yīng)引腳之間的阻抗。
沒有任何外部組件,其增益為Gv = 2x15K /(150 + 1350)= 20(26 dB)。
在引腳1和8之間使用一個(gè)電容器(或捷徑),其增益為Gv = 2x15K / 150 = 200(46dB)。
2.2電壓放大級(jí)
共發(fā)射極放大器(Q7)將低幅度輸入信號(hào)放大到直接耦合到輸出級(jí)的合適電平
2.3輸出級(jí)
它是AB類功率放大器,即推挽配置,其中每個(gè)晶體管都放大其對(duì)應(yīng)的半波。
由于PNP晶體管的增益差的,Q 9和Q 10是在一個(gè)化合物PNP晶體管配置,其中β TOTAL =β Q9 Xβ Q10
分頻器補(bǔ)償:
二極管D 1和D 2用于補(bǔ)償交叉失真。
實(shí)際上,在推挽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,晶體管直到輸入信號(hào)開始超過其正向電壓(Vbe)時(shí)才開始導(dǎo)通,正向電壓(Vbe)是基極-發(fā)射極結(jié)上的電壓(通常約為±0.6 V) 。
為了抵消晶體管的最小導(dǎo)通限制(Vbe),需要對(duì)它們施加偏置,以使它們的空轉(zhuǎn)電壓永遠(yuǎn)不會(huì)低于正向電壓(Vbe)。一定數(shù)量的電流(稱為偏置電流)會(huì)不斷地饋入晶體管的基極,以確保它們保持導(dǎo)通的犧牲效率。
使用二極管被證明是最好的解決方案之一:它提供一個(gè)取決于溫度的壓降,并且通過將熱系數(shù)與晶體管相匹配,偏置電流可以保持相當(dāng)穩(wěn)定。如果需要精確的熱跟蹤,則將二極管安裝在與功率晶體管相同的散熱器上。由于一個(gè)二極管通常是不夠的,因此放大器通常使用多個(gè)二極管結(jié),在這種情況下為兩個(gè)。
2.4反饋網(wǎng)絡(luò)
經(jīng)由電阻R 8從輸出向發(fā)射極Q 4施加負(fù)反饋。該直流反饋的作用是將輸出直流偏置電壓穩(wěn)定到電源電壓的一半。
定性地,直流反饋的功能如下:如果由于某種原因Vo增大,則相應(yīng)的電流增量將流過R8并流入Q 4的發(fā)射極。因此,Q 4的集電極電流增加,導(dǎo)致Q 7的基極電壓正增加。這導(dǎo)致Q 7的集電極電流增加,從而降低Q 7的基極電壓,從而降低Vo。
3.電路特點(diǎn)
(1)外接元件極少,不需要用輸入耦合電容;
(2)靜態(tài)功耗小,當(dāng)電源電壓為6伏時(shí),靜態(tài)功耗為24mw;
(3)負(fù)反饋電路在內(nèi)部,增益有兩種26db、46db可供選用;
(4)輸入級(jí)采用儀表用放大器的形式,帶有同相輸入和反相輸入兩個(gè)引腳。
以上就是LM386的引腳功能、電路原理分析以及特點(diǎn)介紹了。如果您正在尋找一種音頻放大器IC,可以使用電池為便攜式應(yīng)用供電以驅(qū)動(dòng)8歐姆揚(yáng)聲器,那么LM386可能是您的正確選擇。要驅(qū)動(dòng)沉重的揚(yáng)聲器,您必須使用功率放大器IC。