Mạch khuếch đại LM4862 - Một giải pháp thay thế LM386 tốt hơn

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Các Bộ khuếch đại dựa trên LM386 vẫn rất phổ biến như một trong những chip khuếch đại có kích thước nhỏ nhất. Tuy nhiên, LM386 không hoàn hảo và có một vài nhược điểm và hạn chế.

Như hình dưới đây, LM386 hoạt động với các tụ điện lớn, khiến nó trở nên cồng kềnh và đắt tiền hơn, đồng thời khiến nó dễ bị biến dạng theo tuổi tác.



Một lỗ hổng khác với LM386 là trở kháng đầu vào của nó dường như rất cao, cho phép chip dễ bị dao động nếu đầu vào không đủ cách ly với đầu ra.

Mức tăng điện áp của nó là 20 (hoặc 200 bằng cách lắp thêm một tụ điện) trông khá cao đối với mức đầu vào đường dây (1 V RMS) và điều này dẫn đến các vấn đề dao động hơn nữa.



Mặt khác, IC LM4862 cao cấp hơn và mạnh hơn một chút so với LM386 và nó hoạt động mà không cần bất kỳ tụ điện hóa nào.

Các tính năng chính của LM4862

Nó được thiết kế để cung cấp 0,675 watt vào loa 8 ohm với tổng độ méo hài là 1%.

Khi hoạt động ở mức công suất thấp hơn một chút, độ méo được giảm xuống giới hạn không đáng kể.

Một tính năng tuyệt vời khác của IC LM4862 là tự động ngắt nhiệt giúp bảo vệ chip khỏi bị hư hại ngay cả khi đầu ra bị quá tải hoặc đoản mạch.

Mạch này chỉ yêu cầu một nguồn cung cấp 5 V duy nhất cho các hoạt động. Trở kháng đầu vào của LM4862 tương đối thấp và có thể được điều chỉnh bên ngoài một cách thích hợp, điều này dẫn đến vấn đề dao động được giữ ở mức tối thiểu.

Bố cục nội bộ

Hình dưới đây mô tả cấu trúc bên trong của chip LM4862. Đầu ra của IC LM4862 điều khiển loa trong một chế độ khác biệt , liên quan đến các dạng sóng đẩy kéo ngược chiều hướng loa qua hai đầu ra. Cấu trúc liên kết vi phân này thường được công nhận là BTL (tải trọng cầu).

Cách hoạt động của LM4862

Trong hoạt động BTL, hai đầu cuối của loa được chuyển đổi luân phiên với + 5V và 0V tùy thuộc vào tần số âm nhạc. Điều này có nghĩa là bộ khuếch đại có thể tạo ra tổng cộng 10 volt xoay qua loa từ nguồn cung cấp 5 volt. Đây là mức vừa đủ để tạo ra một âm lượng nghe nhạc ấn tượng trên loa toàn dải 4 inch.

Chip sẽ hoạt động với điện áp cung cấp trong khoảng từ 2,7 V đến 5,5 V. Có nghĩa là LM4862 có thể được cấp nguồn từ hai hoặc ba ô AAA 1,5 V hoặc từ một máy tính 5 V USB , hoặc đơn giản từ bộ sạc điện thoại di động .

Nhưng hãy nhớ rằng nguồn cung cấp không được vượt quá 5,5 V, và do đó, ngay cả nguồn điện 6 V cũng có thể làm hỏng chip vĩnh viễn.

Tổng mức tiêu thụ hiện tại của chip có thể nằm trong khoảng 5 mA khi không có đầu vào âm nhạc. và khoảng 250 mA khi nó được vận hành ở giới hạn âm lượng tối đa.

Độ từ chối gợn sóng của nguồn điện là tuyệt vời, lớn hơn 50 dB khi C2 = 1µF.

Cách tạo bộ khuếch đại bằng LM4862

Một mạch khuếch đại dựa trên LM4862 chung có thể như trong hình sau.

Nó trông rất đơn giản mà không cần sử dụng bất kỳ tụ điện nào cho phép nó có giá thành rẻ nhưng vẫn có đầu ra âm thanh trung thực cao.

Về cơ bản, C2, hoạt động giống như tụ điện phân cực, có thể là một chất điện phân tantali chặn tín hiệu âm thanh qua nó.

Nếu có thể, một chất điện phân 100 µF có thể được bổ sung song song với C3 để tăng độ ổn định khi IC hoạt động với pin hoặc nguồn điện được điều chỉnh kém. Mức tăng điện áp được xác định bởi 2 (R2 / R1) không được vượt quá giá trị 20.

Bạn có thể mong đợi chất lượng âm thanh là tốt nhất khi R2 = R1 và độ lợi là 2. Đây chính xác là những gì bạn phải tuân theo lái loa khi đầu vào là 1 volt từ đầu vào đường truyền hoặc giắc cắm tai nghe 3,5 mm.

Trong trường hợp độ lợi được thực hiện cao hơn 5, có thể cần thêm một tụ điện bỏ qua C4 trên R2 để ngăn dao động. Đây có thể là tụ điện 5 pF, mặc dù cũng có thể sử dụng tụ điện lên đến 22 pF. Nhưng giá trị cao hơn giá trị này có thể gây ra vấn đề.

Thông thường, các điện trở có giá trị nhỏ hơn có thể được sử dụng như R1 = 4,7K và R2 = 4,7K đến 47K, khi đầu vào được cấp từ nguồn cung cấp trở kháng thấp. Hình ảnh sau đây cho chúng ta thấy các giá trị thành phần của một số thiết lập bộ khuếch đại điển hình.

Lưu ý rằng, thiết kế của bộ khuếch đại trở nên hiệu quả hơn về chi phí và tiết kiệm điện khi đáp ứng âm trầm được giữ ở mức tối thiểu, mặc dù điều đó cũng có nghĩa là không có các nốt tần số thấp nặng hơn.

LM4862 được chỉ định hoạt động với loa ít nhất 8 ohm, các ohm thấp hơn cũng có thể hoạt động như loa 16 ohm, 32 ohm hoặc 64 ohm, nhưng điều đó có thể khiến công suất đầu ra ít hơn đáng kể.

Nếu bạn muốn vận hành loa như một đầu ra duy nhất bằng cách nối đất một đầu của nó, bạn có thể cần thêm một tụ điện nối tiếp với đầu kia của loa được kết nối với đầu ra IC như hình dưới đây:

Nhưng hoạt động kết thúc đơn lẻ có thể làm giảm đáng kể công suất phát ra từ loa so với chế độ vi sai.

Sử dụng mã Pin tắt máy

Thông thường, chân tắt máy # 1 được kết nối với đường dây nối đất ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, chân cụ thể này có thể được cấu hình bằng một nút để thực hiện chức năng 'tắt tiếng' mà không cần đặt công tắc trực tiếp trên đường tín hiệu.

Sử dụng Bias Pin

Chân phân cực # 2 được kết thúc là đầu ra từ bộ chia điện áp bên trong được sử dụng để duy trì các đầu vào tích cực của cả hai amply op ở một nửa điện áp nguồn để có thể cấp nguồn cho mạch với một nguồn cung cấp duy nhất.

Chân 2 thiên vị có thể được sử dụng thêm để phân cực thêm một vài ampe op như được chỉ ra trong hình sau.

Có thể cần phải bỏ qua chân phân cực xuống đất bằng cách sử dụng bất kỳ tụ điện nào từ 0,1 và 10 µF để cải thiện phản ứng loại bỏ gợn sóng và cũng để triệt tiêu âm thanh 'đập' mỗi khi bộ khuếch đại được bật.

Mạch ứng dụng LM4862

Mạch khuếch đại nhỏ này thực sự có thể được sử dụng cho tất cả các ứng dụng yêu cầu một tín hiệu âm thanh nhỏ được khuếch đại đến mức âm thanh cao hợp lý.

Đài AM

ĐẾN mạch thu vô tuyến là một trong những ví dụ này, như được hiển thị bên dưới sử dụng bộ thu AM ZN414 nhỏ. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng phần của sân khấu LM4862 sau điều khiển âm lượng R3 cho bất kỳ mục đích khuếch đại âm thanh nhỏ nào tương tự.

Bộ đàm đơn giản này sẽ nhận được tất cả các đài AM địa phương to và rõ ràng qua loa kèm

Bộ dao động sóng vuông

IC cũng có thể được áp dụng hiệu quả như một dao động sóng vuông mạch như hình dưới đây:

Điều khiển động cơ hai chiều

Mặc dù IC LM4862 được thiết kế để hoạt động giống như một bộ khuếch đại âm thanh, nó cũng có thể được ứng dụng như một giai đoạn điều khiển động cơ toàn cầu , và hướng của động cơ có thể được thay đổi đơn giản bằng cách thay đổi các tín hiệu logic đầu vào, như được minh họa trong sơ đồ sau.

Tài liệu tham khảo: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4862.pdf




Trước: Reed Switch - Làm việc, Mạch ứng dụng Tiếp theo: Bộ tạo giai điệu cảnh báo ô tô để đánh lửa, đèn pha, đèn rẽ