Reklama

Zesilovač s LM386

Úvod

Někdy potřebujeme malý levný zesilovač, od kterého neočekáváme nějaký veliký výkon. Může se jednat o zesilovač pro nějakou sirénku, zvukovou hříčku, nebo třeba jen o otestování audio výstupu apod. Samozřejmě lze tento zesilovač použít i jako klasický zesilovač. Jak výrobce udává, tak použití nalezne např. jako zesilovač v AM a FM rádiích, v přenosných přehrávačích, v interkomech v ultrazvukových zařízeních apod. Mezi hlavní výhody tohoto obvodu patří: použití i v zařízeních na baterie, minimum externích součástek, veliký rozsah napájecího napětí 4 – 12 V, nebo 5 – 14 V, nízký klidový odběr 4 mA a zisk 20 – 200. Dále výrobce udává, že byl testovaný výkon pro:
 
LM386N-1, LM386M-1, LM386MM-1: VS = 6V, RL = 8Ω, THD = 10% min. 250mW typ. 325 mW
LM386N-3: VS = 9V, RL = 8Ω, THD = 10% min. 500 mW typ. 700 mW
LM386N-4: VS = 16V, RL = 32Ω, THD = 10% min. 700 mW typ. 1000 mW
 
Základní zapojení zesilovače se ziskem 20, 50, 200 a s posílením basů lze nalézt v katalogu výrobce ZDE

Elektronické schéma zapojení

Elektronické schéma vytvořeného zesilovače ukazuje obr. 1.

Obr. 1: Elektronické schéma zapojení zesilovače s LM386

Obr. 1: Elektronické schéma zapojení zesilovače s LM386

Napájecí napětí 4 – 12 V lze připojit na konektor X1, nebo na konektor JP2. Vstupní signál je přiváděn na konektor X2 a nebo na konektor JP3. Výstupní signál je přiveden na konektory X3 a JP4. Vytvořený zesilovač obsahuje dvě konfigurační propojky JP1 a JP5. Pomocí propojky JP1 lze volit mezi ziskem 20 (propojka nezkratována) a ziskem 200 (propojka zkratována). Propojka JP5 byla přidána pro otestování rozdílu chování při připojeném a odpojeném kondenzátoru C3 na pin 7, který by měl eliminovat šum napájecího napětí ve výstupním signálu. Tuto propojku lze tedy trvale propojit.
 
Kvůli zmenšení rozměrů DPS a kvůli tomu, že osobně tento zesilovač budu využívat hlavně pro testování, je použit pro nastavení hlasitosti trimr P1 místo logaritmického potenciometru. Dále zde také ze stejných důvodů chybí filtrační kondenzátor na Vcc např. cca 470 µF a byl použit pouze blokovací keramický kondenzátor přímo u zesilovače C6 100 nF.

Deska plošného spoje a rozmístění součástek

Výslednou desku plošných spojů z pohledu součástek lze vidět na Obr. 2. Pro zobrazení desky plošných spojů z pohledu spojů je nutné obrázek zrcadlit. Pozor obrázek není v poměru 1:1. Pro zobrazení DPS v poměru 1:1 z pohledu součástek lze stáhnout ZDE předlohu v PDF. Pro zobrazení DPS v poměru 1:1 z pohledu spojů lze stáhnout ZDE předlohu v PDF. Rozmístění součástek ukazuje Obr. 3. a rozmístění součástek na desce plošných spojů ukazuje Obr. 4.

Obr. 2: Deska plošných spojů z pohledu součástek

Obr. 2: Deska plošných spojů z pohledu součástek

Obr. 3: Rozmístění součástek

Obr. 3: Rozmístění součástek

Obr. 4: Rozmístění součástek na desce plošných spojů

Obr. 4: Rozmístění součástek na desce plošných spojů
Měření a testování

Testování zesilovače proběhlo pro obě zapojení udávané výrobcem pro Zisk = 20 a Zisk = 200. Při těchto testech byl vždy na výstup připojen 8Ω reproduktor a bylo použito napájecí napětí Vcc = 5V.
Pro zisk = 20 byl na neinvertujícím vstupu (pin 3) signál 1 kHz s amplitudou 50 mV a na výstupních svorkách byl změřen signál s amplitudou 1,086 V. Z toho vyplývá zesílení:

 

Au = U2 / U1
Au = 1,086 / 0,05 = 21,72
 
Au[db] = 20 x log Au
Au[db] = 20 x log (21,72) = 26,74 dB

 

Průběh napětí vstupního a výstupního signálu pro zisk = 20 ukazuje Obr. 5.

Obr. 5: Zobrazení vstupního a výstupního signálu pro zisk = 20

Obr. 5: Zobrazení vstupního a výstupního signálu pro zisk = 20

Pro zisk = 200 byl na neinvertujícím vstupu (pin 3) signál 1 kHz s amplitudou 5 mV a na výstupních svorkách byl změřen signál s amplitudou 1,211 V. Z toho vyplývá zesílení:

 

Au = U2 / U1
Au = 1,211 / 0,005 = 242,2
 
Au[db] = 20 x log Au
Au[db] = 20 x log (242,2) = 47,68 dB

 

Průběh napětí vstupního a výstupního signálu ukazuje Obr. 6.

Obr. 6: Zobrazení vstupního a výstupního signálu pro zisk = 200

Obr. 6: Zobrazení vstupního a výstupního signálu pro zisk = 200

Dále byla pro obě zesílení zjišťovaná úroveň amplitudy vstupního a výstupního signálu, která ještě odpovídala nezkreslenému výstupnímu signálu. Měření bylo provedeno pro dvě úrovně napájecího napětí a to pro: Vcc = 5V a Vcc = 9V. Jednotlivé naměřené hodnoty lze vidět v Tab. 1.

Tab. 1: Měření maximální amplitudy vstupního signálu, než došlo ke zkreslení výstupního signálu

Vcc [V] / Zisk [-] U1 [mV] U2 [V] Au
5 / 20 70,5 1,54 21,84
5 / 200 8,75 1,46 166,86
9 / 20 137,5 3 21,82
9 / 200 15,8 3 189,88

 

Výsledná realizace

Výslednou realizaci hotového zesilovače ukazuje Obr. 7.

Obr. 7: Výsledná realizace zesilovače

Obr. 7: Výsledná realizace zesilovače

 

[1] TEXAS INSTRUMENTS. LM386 Low Voltage Audio Power Amplifier [online] citováno 21. června 2015. Dostupné na www: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf

 

Následující a předchozí příspěvek v kategorii:

Předchozí: Elektronická pojistka
 
Tajned facebook
 

Za případné chyby v textu, ve zdrojovém kódě, nebo ve schématickém zapojení se omlouváme.
AUTOŘI NEBEROU ŽÁDNOU ODPOVĚDNOST ZA PŘÍPADNÉ ÚJMY NA ZDRAVÍ ČI MAJETKU.