LM4862 Förstärkarkrets - Ett bättre LM386-alternativ

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





De LM386-baserad förstärkare är fortfarande mycket populär som en av de minsta förstärkarkretsarna. LM386 är dock inte perfekt och har några nackdelar och begränsningar.

Som visas nedan fungerar LM386 med stora elektrolytkondensatorer, vilket gör det skrymmande och dyrare, och får det att bli snedvridet med åldern.



En annan brist med LM386 är dess ingångsimpedans som verkar vara mycket hög, vilket gör att chipet är mycket sårbart för svängningar om ingångarna inte är tillräckligt isolerade från utgången.

Spänningsförstärkningen på 20 (eller 200 genom att sätta in en extra kondensator) ser ganska hög ut för linjeingångsnivån (1 V RMS) och detta resulterar i ytterligare oscillationsproblem.



Å andra sidan är LM4862 IC mer avancerad och något kraftfullare jämfört med LM386 och den fungerar utan någon elektrolytkondensator.

Huvudfunktioner i LM4862

Den är utformad för att leverera 0,675 watt till en 8 ohm högtalare med en total harmonisk distorsion på 1%.

Vid drift vid något lägre effektnivåer reduceras förvrängningen till försumbara gränser.

En annan bra funktion hos IC LM4862 är dess automatiska termiska avstängning som skyddar chipet från skador även om utmatningen är överbelastad eller kortsluten.

Denna krets kräver bara en enda 5 V-matning för operationerna. Ingångsimpedansen för LM4862 är jämförelsevis låg och kan lämpligt justeras externt, vilket medför att oscillationsproblemet hålls på ett minimum.

Intern layout

Följande bild visar den interna strukturen för chipet LM4862. Utgången från IC LM4862 driver högtalare i ett differentiellt läge , vilket innebär motsatta tryckdragningsvågformer som driver högtalaren över de två utgångarna. Denna differentiella topologi är allmänt känd som BTL (brobundet belastning).

Hur LM4862 fungerar

I BTL-funktionen växlas de två terminalerna på högtalaren växelvis med en + 5V och en 0V beroende på musikfrekvensen. Detta betyder att förstärkaren kan generera totalt 10 volt som svänger över högtalaren från en 5 volt matning. Detta räcker precis för att skapa en imponerande volym musikvolym över 4-tums full-range högtalare.

Chipet fungerar med matningsspänning från 2,7 V till 5,5 V. Vilket innebär att LM4862 kan drivas från två eller tre 1,5 V AAA-celler eller en från en dator 5 V USB eller helt enkelt från din mobiltelefonladdare .

Men kom ihåg att matningen inte får överstiga 5,5 V, och därför kan även en 6 V-matning permanent skada chipet.

Den totala strömförbrukningen för chipet kan förväntas ligga inom intervallet 5 mA i avsaknad av en musikingång. och till cirka 250 mA när den drivs med sin maximala volymgräns.

Avstötning av strömförsörjningens krusning är utmärkt, vilket är större än 50 dB när C2 = 1 µF.

Hur man gör en förstärkare med LM4862

En allmän LM4862-baserad förstärkarkrets kan vara i följande bild.

Det ser väldigt enkelt ut utan användning av några elektrolytkondensatorer som gör det möjligt att vara billigt och ändå ha en högkvalitativ ljudutgång.

I grund och botten fungerar C2 som bias-bypass-kondensatorn, som kan vara en tantal elektrolytisk blockerar ljudsignalen genom den.

Om möjligt kan en 100 µF elektrolytisk tillsättas parallellt med C3 för att öka stabiliteten när IC används med batterier eller dåligt reglerad strömförsörjning. Spänningsförstärkningen bestäms av 2 (R2 / R1) som inte får överstiga värdet 20.

Du kan förvänta dig att ljudkvaliteten blir bäst när R2 = R1 och förstärkningen är 2. Detta är precis vad som måste följas köra en högtalare när ingången är 1 volt från en linjeingång eller ett hörlursuttag 3,5 mm.

Om förstärkningen görs högre än 5 kan det vara nödvändigt att lägga till en förbikopplingskondensator C4 över R2 för att förhindra oscillation. Detta kan vara en 5 pF kondensator, även om upp till 22 pF kondensator också kan användas. Men högre värden än detta kan orsaka problem.

Normalt kan motstånd med mindre värde användas som R1 = 4.7K och R2 = 4.7K till 47K, när ingången matas från en lågimpedansmatning. Följande bild visar komponentvärdena för några typiska typiska förstärkare.

Observera att förstärkarens design blir mer effektiv när det gäller kostnad och energibesparing när basresponsen hålls på sitt minimum, även om det också skulle betyda frånvaron av de tyngre lågfrekventa noterna.

LM4862 är specificerad för att fungera med minst en 8 ohm högtalare, lägre ohm kan också fungera som 16 ohm, 32 ohm eller 64 ohm högtalare, men det kan orsaka att uteffekten blir betydligt mindre.

Om du vill använda högtalaren som en enda utgång genom att jorda den ena änden, kan du behöva lägga till en seriekondensator med den andra änden av högtalaren som är ansluten till IC-utgången enligt nedan:

Men enstaka funktioner kan drastiskt minska effekten från högtalaren jämfört med differentialläget.

Använda avstängningsstiftet

Normalt är avstängningsstiftet # 1 normalt anslutet till jordledningen. Denna specifika stift kan dock konfigureras med en knapp för att implementera en 'mute' -funktion utan att behöva sätta en omkopplare direkt på signallinjen.

Använda Bias Pin

Förspänningsstiftet # 2 avslutas som utgången från en intern spänningsdelare som används för att bibehålla de positiva ingångarna för båda op-förstärkarna vid halva matningsspänningen så att det blir möjligt att driva kretsen med en enda matning.

Förspänningsstiftet 2 kan vidare användas för att förspänna ett par fler op-förstärkare som visas i följande figur.

Det kan vara nödvändigt att kringgå förspänningsstiftet till jord med valfri kondensator från 0,1 och 10 µF för att förbättra krusningsavstötningsresponsen och även för att undertrycka 'dunk' -ljudet varje gång förstärkaren slås på.

LM4862 Applikationskretsar

Denna lilla förstärkarkrets kan faktiskt användas för alla applikationer som kräver att en liten ljudsignal förstärks till en rimligt hög hörbar nivå.

AM-radio

TILL radiomottagarkrets är ett av dessa exempel, som visas nedan med en liten ZN414 AM-mottagare. Ändå kan du använda avsnittet i LM4862-scenen efter R3-volymkontrollen för alla liknande små ljudförstärkningsändamål.

Denna enkla radio tar emot alla lokala AM-stationer högt och tydligt över den anslutna högtalaren

Square Wave Oscillator

IC kan också användas effektivt som ett enkelt fyrkantig oscillator som visas nedan:

Dubbelriktad motorstyrning

Även om IC LM4862 är utformad för att fungera som en ljudförstärkare kan den väl användas som en fullbro motorförare scen , och motorns riktning kan ändras helt enkelt genom att ändra ingångslogiska signaler, vilket visas i följande diagram.

Referens: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4862.pdf




Tidigare: Reed Switch - Working, Application Circuits Nästa: Bilvarningsgenerator för tändning, strålkastare, vändljus