Obvod zesilovače LM4862 - lepší alternativa LM386

Obvod zesilovače LM4862 - lepší alternativa LM386

The Zesilovač na bázi LM386 je stále velmi populární jako jeden z nejmenších zesilovacích čipů. LM386 však není dokonalý a má několik nevýhod a omezení.



Jak je ukázáno níže, LM386 pracuje s velkými elektrolytickými kondenzátory, což je činí objemnější a nákladnější a způsobuje, že je s věkem náchylný ke zkreslení.

Další chybou LM386 je jeho vstupní impedance, která se zdá být velmi vysoká, což umožňuje, aby byl čip mnohem zranitelnější vůči oscilacím, pokud vstupy nejsou dostatečně izolovány od výstupu.





Jeho napěťový zisk 20 (nebo 200 vložením dalšího kondenzátoru) vypadá pro linkovou vstupní úroveň (1 V RMS) poměrně vysoko, což má za následek další problémy s oscilací.

Na druhou stranu je LM4862 IC ve srovnání s LM386 pokročilejší a o něco výkonnější a funguje bez elektrolytického kondenzátoru.



Hlavní vlastnosti LM4862

Je navržen tak, aby dodával 0,675 watt do 8 ohmového reproduktoru s celkovým harmonickým zkreslením 1%.

Při provozu na mírně nižších úrovních výkonu se zkreslení sníží na zanedbatelné limity.

Další skvělou vlastností IC LM4862 je jeho automatické tepelné vypnutí, které chrání čip před poškozením, i když je výstup přetížený nebo zkratovaný.

Tento obvod vyžaduje pro operace pouze jedno napájení 5 V. Vstupní impedance LM4862 je poměrně nízká a lze ji vhodně externě upravit, což znamená, že problém s oscilací je udržován na minimu.

Vnitřní rozložení

Následující obrázek ukazuje vnitřní strukturu čipu LM4862. Výstup IC LM4862 pohání reproduktor v diferenciálním režimu , který zahrnuje protilehlé tlakové vlny, které vedou reproduktor přes dva výstupní terminály. Tato diferenciální topologie se běžně uznává jako BTL (zatížení vázané na můstek).

Jak funguje LM4862

V režimu BTL jsou dva terminály reproduktoru střídavě přepínány s + 5 V a 0 V v závislosti na hudební frekvenci. To znamená, že zesilovač je schopen generovat celkem 10 voltového kmitání přes reproduktor z 5 voltového zdroje. To je dost na to, abyste vytvořili působivý objem hlasitosti hudby přes 4palcový širokopásmový reproduktor.

Čip bude pracovat s napájecím napětím od 2,7 V do 5,5 V. Což znamená, že LM4862 může být napájen ze dvou nebo tří 1,5 V článků AAA nebo z počítač 5 V USB , nebo jednoduše z vašeho nabíječka na mobilní telefon .

Nezapomeňte však, že napájení nesmí překročit 5,5 V, a proto i 6 V napájení může trvale poškodit čip.

Při absenci hudebního vstupu lze očekávat celkovou spotřebu proudu čipu kolem 5 mA. a na přibližně 250 mA, pokud je provozován na maximální hranici hlasitosti.

Potlačení zvlnění napájecího zdroje je vynikající, což je více než 50 dB, když C2 = 1µF.

Jak vyrobit zesilovač pomocí LM4862

Obecný obvod zesilovače založený na LM4862 může být na následujícím obrázku.

Vypadá velmi jednoduše bez použití jakýchkoli elektrolytických kondenzátorů, což umožňuje, aby byl levný a přesto měl vysoce věrný zvukový výstup.

V podstatě C2 funguje jako zkreslený obtokový kondenzátor, kterým může být tantalový elektrolyt, který přes něj blokuje zvukový signál.

Pokud je to možné, mohl by být paralelně s C3 přidán elektrolyt 100 μF, aby se zvýšila stabilita při provozu IC s bateriemi nebo špatně regulovaným napájením. Zisk napětí je určen hodnotou 2 (R2 / R1), která nesmí překročit hodnotu 20.

Můžete očekávat, že kvalita zvuku bude nejlepší, když R2 = R1 a zisk je 2. To je přesně to, co musíte dodržet řídit reproduktor když je vstup 1 volt z linkového vstupu nebo konektoru pro sluchátka 3,5 mm.

V případě, že je zesílení vyšší než 5, může být nutné přidat obtokový kondenzátor C4 přes R2, aby se zabránilo oscilaci. Může to být kondenzátor 5 pF, i když lze použít i kondenzátor až 22 pF. Vyšší hodnoty však mohou způsobit problémy.

Typicky lze použít rezistory s menší hodnotou, například R1 = 4,7 K a R2 = 4,7 K až 47 K, když je vstup napájen z nízkoimpedančního zdroje. Následující obrázek ukazuje hodnoty komponent pro několik typických typických nastavení zesilovače.

Všimněte si, že konstrukce zesilovače se stává efektivnější z hlediska nákladů a úspory energie, když je basová odezva udržována na minimu, i když by to také znamenalo absenci těžších nízkofrekvenčních tónů.

LM4862 je specifikován pro práci s minimálně 8 ohmovým reproduktorem, nižší ohmy mohou fungovat také jako 16 ohmový, 32 ohmový nebo 64 ohmový reproduktor, ale to může způsobit, že výstupní výkon bude podstatně nižší.

Pokud chcete reproduktor provozovat jako výstup s jedním zakončením uzemněním jeho jednoho konce, možná budete muset přidat sériový kondenzátor s druhým koncem reproduktoru, který je připojen k výstupu IC, jak je uvedeno níže:

Operace s jedním koncem však může drasticky snížit výstupní výkon z reproduktoru ve srovnání s diferenciálním režimem.

Pomocí vypínacího kolíku

Normálně je vypínací kolík # 1 spojen s uzemněním normálně. Tento konkrétní kolík však lze nakonfigurovat pomocí tlačítka pro implementaci funkce „ztlumení“, aniž byste museli přepínat přímo na signální vedení.

Použití předpětí

Předpjatý pin # 2 je ukončen jako výstup z interního děliče napětí, který se používá k udržení kladných vstupů obou operačních zesilovačů na polovině napájecího napětí, takže je možné napájet obvod jediným napájením.

Předpětí pin2 může být dále použito pro předpětí několika dalších operačních zesilovačů, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

Může být nutné přemostit předpětí k zemi pomocí libovolného kondenzátoru od 0,1 do 10 µF, aby se zlepšila odezva na odmítnutí zvlnění a také potlačil zvuk „bušení“ při každém zapnutí zesilovače.

Aplikační obvody LM4862

Tento malý obvod zesilovače lze skutečně použít pro všechny aplikace, které vyžadují zesílení malého zvukového signálu na přiměřeně vysokou zvukovou úroveň.

AM rádio

NA obvod rádiového přijímače je jedním z těchto příkladů, jak je znázorněno níže, pomocí malého přijímače ZN414 AM. Nicméně můžete použít část fáze LM4862 po ovládání hlasitosti R3 pro jakýkoli podobný účel malého zesílení zvuku.

Toto jednoduché rádio bude přijímat všechny místní stanice AM hlasitě a zřetelně přes připojený reproduktor

Oscilátor hranatých vln

IC lze také efektivně použít jako jednoduchý oscilátor čtvercových vln obvod, jak je znázorněno níže:

Obousměrné ovládání motoru

Přestože je IC LM4862 navržen tak, aby fungoval jako zvukový zesilovač, lze jej dobře použít jako a plná fáze ovladače motoru mostu , a směr motoru lze změnit jednoduše změnou vstupních logických signálů, jak ukazuje následující diagram.

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




Předchozí: Jazýčkový spínač - pracovní, aplikační obvody Další: Generátor výstražných tónů automobilu pro zapalování, světlomety, směrová světla