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、更新內鏈增益可調整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優點的功率放大器;與通用型集成運放的特性相似,是一個三級放大電路:第一級為差分放大電路;第二級為共射放大電路;第三級為準互補輸出級功放電路
1.引腳功能
① 1與8腳為增益調整端,當兩腳開路時,電壓放大數為20倍,當兩腳間接10uf容時,電壓放大倍數為200倍;
② 2腳為反相輸入端;
③ 3腳為同相輸入端;
④ 4腳為地端;
⑤ 5腳為輸出端;
⑥ 6腳為電源正端;
⑦ 7腳為旁路端;
⑧ 6腳與地之間接10uf電容可消除可能產生的自激震蕩,如無震蕩7腳可懸空不接。
2.內部電路原理
內部電路基于典型的音頻功率放大器配置,通常稱為Lin拓撲。盡管很老,但它仍然幾乎是無與倫比的,幾乎所有的固態功率放大器都遵循它。LM386 內部電路分為輸入級,電壓放大器級(VAS),輸出級(OPS)和反饋網絡:
2.1輸入級
第一個模塊是PNP發射極跟隨器放大器(Q 1,Q 3),它設置輸入阻抗并定義DC工作點,使輸入電壓離地升高,因此電路將接受負輸入信號至-0.4V。
兩個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,以免干擾內部偏置,因此輸入阻抗由這些電阻決定,并設置為50K。
電壓增益分析:
差分放大器長尾對(Q 2,Q 4)的增益由兩個增益設置電阻1.35K +150Ω(R5 + R5)調節。外部引腳1和8可以將增益從20(最小)調整到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),因為LTP兩側的PNP晶體管(Q1,Q2,Q3和Q4)的基極-發射極壓降相同。
由Q5和Q6形成的電流鏡在LTP的兩側產生相等的電流。該電流標記為“ I”。
由于有電流鏡,通過R8的電流強度等于2I,而忽略了通過兩個15K電阻器(R6,R7)的電流(i7),這兩個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之間使用一個電容器(或捷徑),其增益為Gv = 2x15K / 150 = 200(46dB)。
2.2電壓放大級
共發射極放大器(Q7)將低幅度輸入信號放大到直接耦合到輸出級的合適電平
2.3輸出級
它是AB類功率放大器,即推挽配置,其中每個晶體管都放大其對應的半波。
由于PNP晶體管的增益差的,Q 9和Q 10是在一個化合物PNP晶體管配置,其中β TOTAL =β Q9 Xβ Q10
分頻器補償:
二極管D 1和D 2用于補償交叉失真。
實際上,在推挽拓撲結構中,晶體管直到輸入信號開始超過其正向電壓(Vbe)時才開始導通,正向電壓(Vbe)是基極-發射極結上的電壓(通常約為±0.6 V) 。
為了抵消晶體管的最小導通限制(Vbe),需要對它們施加偏置,以使它們的空轉電壓永遠不會低于正向電壓(Vbe)。一定數量的電流(稱為偏置電流)會不斷地饋入晶體管的基極,以確保它們保持導通的犧牲效率。
使用二極管被證明是最好的解決方案之一:它提供一個取決于溫度的壓降,并且通過將熱系數與晶體管相匹配,偏置電流可以保持相當穩定。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。由于一個二極管通常是不夠的,因此放大器通常使用多個二極管結,在這種情況下為兩個。
2.4反饋網絡
經由電阻R 8從輸出向發射極Q 4施加負反饋。該直流反饋的作用是將輸出直流偏置電壓穩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,則相應的電流增量將流過R8并流入Q 4的發射極。因此,Q 4的集電極電流增加,導致Q 7的基極電壓正增加。這導致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
(1)外接元件極少,不需要用輸入耦合電容;
(2)靜態功耗小,當電源電壓為6伏時,靜態功耗為24mw;
(3)負反饋電路在內部,增益有兩種26db、46db可供選用;
(4)輸入級采用儀表用放大器的形式,帶有同相輸入和反相輸入兩個引腳。
以上就是LM386的引腳功能、電路原理分析以及特點介紹了。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用供電以驅動8歐姆揚聲器,那么LM386可能是您的正確選擇。要驅動沉重的揚聲器,您必須使用功率放大器IC。