電子設計實驗報告——音頻功放

1、 實 驗 報 告實驗課程名稱 小型功率音頻放大器LM386測試專 業(yè) 班 級 電信1403班 學 生 學 號 2014213940 學 生 姓 名 凌志云 實驗指導教師 黃光明 實驗課程名稱：電子設計1一、 實驗項目名稱：小型功率音頻放大器LM386的性能測試二、 實驗目的和要求：實驗目的：1. 熟悉焊接工藝；2. 熟悉測量的理解和儀器的使用；3. 增強對電路的理解。實驗要求：1. 從網(wǎng)上下載LM386.PDF資料并閱讀。2. 按所給元件及電路圖組裝LM386電路3. 按要求測試下列內(nèi)容：1) 用毫伏表（或示波器）測試放大器的電壓增益，并用dB方式表示。（1KHz）2) 測試放大器最大輸入動態(tài)

2、范圍。（1KHz）3) 測試放大器的帶寬。4) 測試放大器的效率。（1KHz）5) 在電路連接成200倍增益時，重復按a、b、c的要求測試。4. 根據(jù)測試結(jié)果寫出實驗報告。5.一、三、 實驗內(nèi)容和原理：LM386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)點的功率放大器。 LM386引腳圖 按照上圖焊接電路，并按要求測試：1) 用毫伏表（或示波器）測試放大器的電壓增益，并用dB方式表示。（1KHz）2) 測試放大器最大輸入動態(tài)范圍。（1KHz）3) 測試放大器的帶寬。4) 測試放大器的效率。（1KHz）5) 在電路連接成200倍增益時，重

3、復按a、b、c的要求測試。四、 數(shù)據(jù)記錄測試結(jié)果見附測試表五、 注意事項1. 電源線與地線的走線盡量寬，盡量短：2. 與電源之間的連線要盡量擰緊，插件盡量焊接牢靠；3. 最后輸出的負載線不要焊接在芯片上；4. 10UF的去偶電容盡可能的靠近芯片的電源引腳來放置；5. 大電流的地線和小電流的地線分開，最后并入電源地，防止信號干擾；六、 常見問題1. 當電路接為20倍增益的時候，電路工作正常，但當電路接為200倍增益時，在輸出端會出現(xiàn)失真，經(jīng)檢查，故障確定為地線和電源線接的過長，導致失真。2. 焊接不注意容易造成自激；附元件表名稱數(shù)量名稱數(shù)量電路板1塊電解電容10UF/16V 1只焊錫絲1條電解電

4、容220UF/16V 1只8PIN插座1只電阻10歐1/4W2只LM3861只瓷片電容4731只電線少許附 LM386 說明一、概述(Des cription):     LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器,主要應用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至 200。輸入端以地位參考,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(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場 合。 LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式

5、和貼片式。 二、特性(Features):     靜態(tài)功耗低,約為4mA,可用于電池供電。     工作電壓范圍寬,4-12V or 5-18V。     外圍元件少。     電壓增益可調(diào),20-200。     低失真度。 典型應用電路   LM386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)點的功率放大

6、器，廣泛應用于錄音機和收音機之中。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(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電； 工作電壓范圍寬，4-12V or 5-18V；外圍元件少； 電壓增益可調(diào)，20-200； 低失真度；應用特點LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)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(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合。LM386電

7、氣參數(shù)極限參數(shù)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(jié)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/WqJA （DIP）107/WqJC （SO封裝）35/WqJA （SO封裝）172/WqJA （MSOP封裝）210/WqJC （MSOP封裝）56/W電氣特性Par

8、ameter 參數(shù)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-1-4-12VLM386N-4-5-18VQuiescent Current (IQ) 靜態(tài)電流VS = 6V, VIN =048mAOutput Power (POUT) 輸出功率-LM386N-1,LM386M-1,LM386MM-1VS = 6V, RL =8W, THD = 10%250325-mWLM386N-3VS = 9V, RL =8W, THD = 10%500700-mWLM386N-4VS=16V

9、, RL =32W, THD = 10%7001000-mWVoltage Gain (AV) 電壓增益VS = 6V, f = 1 kHz26-dB10 F from Pin 1 to 846-dBBandwidth (BW) 寬帶VS = 6V, Pins 1 and 8 Open300-kHzTotal 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

10、=1kHz, CBYPASS =10 F Pins 1 and 8 Open,Referred to Output-50-dBInput Resistance (RIN) 輸入電阻-50-kInput Bias Current (IBIAS) 輸入偏置電流VS = 6V, Pins 2 and 3 Open-250-nA詳細介紹一、LM386內(nèi)部電路LM386內(nèi)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(gòu)成復合管，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T

11、4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于雙端輸出電容的增益。第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數(shù)。第三級中的T8和T9管復合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準互補輸出級。二極管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）應外接輸出電容后再接負載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡，從而引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，使整個

12、電路具有穩(wěn)定的電壓增益。二、LM386的引腳圖  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10F。查LM386的datasheet，電源電壓4-12V或5-18V(LM386N-4)；靜態(tài)消耗電流為4mA；電壓增益為20-200；在1、8腳開路時，帶寬為300KHz；輸入阻抗為50K；音頻功率0.5W。三、封裝資料圖封裝圖片資料(2張)1.LM386N-1、LM386N-3、LM386N-4 封裝資料2.LM386MM-1

13、封裝資料四、LM386應用電路圖1的應用電路為增益20的情形，于pin 1及pin 8間加一個10F的電容即可使增益變成200，如圖2所示。圖 LM386典型應用電路(2張)中10千歐的可變電阻是用來調(diào)整揚聲器音量大小，若直接將Vin輸入即為音量最大的狀態(tài)。五、應用注意事項盡管LM386的應用非常簡單，但稍不注意，特別是器件上電、斷電瞬間，甚至工作穩(wěn)定后，一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕）都會帶來的瞬態(tài)沖擊，在輸出喇叭上會產(chǎn)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。如果不需要放大，可不接電容，減少噪聲；2、PCB設計時，所有外圍元件盡

14、可能靠近LM386；地線盡可能粗一些；輸入音頻信號通路盡可能平行走線，輸出亦如此。3、盡可能采用雙音頻輸入/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！實際應用時，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(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。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(gòu)成了一階高通濾波器。減小該電容值，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄；太低還會使截止頻率（fc=1/(2*RL*Cout)）提高。七、 實驗心得從組裝開始進入到自己設計板子的布局，沒有了印刷電路板，這一次的實驗元件簡單又少，但是