5530 Purnode · BE
ملف LM386 · مراجعة 1
LM386 — مكبر صوت للاستقبال
دراسة تصميم موثقة تتطلب بناء نموذج أولي واختباره. النتائج العددية محسوبة؛ لم تُقَس القدرة أو التشوه أو الاستقرار أو جودة الصوت. التحقق من الملفات لا يغني عن الاختبارات الكهربائية.
إخلاء المسؤولية
يتم توفير هذه الملفات كما هي للأغراض التعليمية والتجريبية. لا تمثل الحسابات وعمليات المحاكاة وفحص الملفات أداءً مُقاسًا ولا شهادة أو تأهيلًا للجهاز المُجمَّع.
يجب على الشخص الذي يقوم ببناء الجهاز أو استخدامه التحقق من المخططات والمكونات والتوصيلات وإجراءات الحماية، واتباع تعليمات الشركة المصنعة واللوائح المعمول بها، والتحقق من صحة الجهاز المكتمل قبل الاستخدام. اعتمادًا على الجهاز، يمكن أن تتسبب الفولتية الكهربائية وطاقة الترددات الراديوية والحرارة في حدوث صدمة كهربائية أو حروق أو نشوب حريق. يجب إجراء الاختبارات بواسطة شخص مختص، بدءًا من الطاقة المنخفضة مع اتخاذ تدابير وقائية مناسبة.
إلى الحد الذي يسمح به القانون، لا تضمن ON4CRD والمساهمون الملاءمة لغرض أو نتائج معينة، ويتنصلون من المسؤولية عن الأضرار الناشئة عن البناء أو التعديل أو الاستخدام. لا يحد هذا الإشعار من أي حقوق إلزامية أو أي مسؤولية لا يسمح القانون باستبعادها.
إعدادات المرجع
LM386N-1 في PDIP8، مزود طاقة معزول من 6 V مع تحديد للتيار، مكبر صوت اسمي 8 Ω وكسب داخلي اسمي 20. تبقى الدبابيس 1 و 8 بدون اتصال خارجي. مضبط 10 kΩ يضبط مستوى الصوت، وليس الكسب الداخلي.
صوت المصدر متوافق
استخدم مخرجًا أحاديًا مفكوك التضمين، منخفض المقاومة ومناسب المستوى، المشار إليه بـ GND. لا توصل مباشرة مخرج RF، أو مخرج مكبر الصوت على شكل جسر، أو قناتين ستيريو معًا. جهاز كشف عالي المقاومة يتطلب واجهة مصممة بشكل منفصل.
المخطط ونقاط القياس
C1 هو مكثف فيلم من 1 µF قبل المقاوم المتغير. C2 يساوي 220 µF، الموجب نحو الدبوس 5. R1 و C3 يشكلان فرعًا متسلسلًا من 10 Ω و 47 nF بين VOUT و GND. C4 و C5 يقومان بفصل التغذية محليًا. C6 يساوي 10 µF، الموجب نحو الدبوس 7.
التوصيل والأرض
PDIP8 رؤية من الأعلى، الشق في الأعلى: 1 إلى 4 ينزلون لليسار؛ 5 إلى 8 يرتفعون لليمين. دبابيس 2 و 4 إلى GND، 3 إلى المؤشر، 5 إلى VOUT، 6 إلى VS و 7 إلى التجاوز. تحقق أيضًا من الأطراف الفيزيائية للمقاوم المتغير المختار.
تركيب قصير
ضع العزل بالقرب من الدبابيس 6 و 4 وحافظ على قصر توصيلات الخرج وشبكة الاستقرار. افصل عودة التيار من مكبر الصوت عن المسار الحساس للدخل حتى النقطة المشتركة GND. يقدم هذا الملف مخطط توصيل، وليس لوحة دائرة مطبوعة مؤهلة.
المكونات والإكسسوارات
| المرجع | الكمية | القيمة | الاختيار والوظيفة |
|---|---|---|---|
| U1 | 1 | LM386N-1 | الدائرة المتكاملة TI LM386N-1، الغلاف PDIP8 ؛ تحقق من اللاحقة والاتجاه. |
| RV1 | 1 | 10 kΩ | مقاومة متغيرة أحادية الصوتية لوغاريتمية؛ الطرف السفلي عند GND، المنزلق عند VIN، الطرف العلوي بعد C1. |
| C1 | 1 | 1 µF | فيلم غير مستقطب، الجهد الاسمي على الأقل 16 V؛ توصيل إدخال مرجعي. |
| C2 | 1 | 220 µF | إلكتروليتية، الجهد الاسمي على الأقل 16 V؛ الموجب عند VOUT، السالب عند OUT_AC. |
| C3 | 1 | 47 nF | فيلم أو سيراميكية، الجهد الاسمي على الأقل 16 V؛ على التوالي مع R1، أبداً على التوازي مع R1. |
| C4 | 1 | 100 nF | سيراميكية لفصل محلي بين VS وGND، وصلات قصيرة. |
| C5 | 1 | 100 µF | إلكتروليتية، الجهد الاسمي على الأقل 16 V؛ الموجب عند VS، السالب عند GND. |
| C6 | 1 | 10 µF | إلكتروليتي، الجهد الاسمي على الأقل 16 V؛ موجب عند BYPASS، سالب عند GND. |
| R1 | 1 | 10 Ω | مقاومة استقرار، القدرة الاسمية على الأقل 0,25 W، على التوالي مع C3. |
| J1 | 1 | 2P | موصل إدخال صوتي أحادي؛ الإشارة والرد GND محددة. |
| J2 | 1 | 2P · 6 V | موصل الطاقة؛ القطب محدد، يجب التحقق قبل التوصيل. |
| S1 | 1 | SPST · ≥0.5 A / 12 V DC | مفتاح أحادي القطب في أعلى VS؛ القدرة على الفصل المستمر يجب أن تكون على الأقل 0,5 A عند 12 V. |
| J3 | 1 | 2P | موصل الخرج؛ السماعة بين OUT_AC و GND، لا تربط مباشرة بين VOUT و GND. |
| SP1 | 1 | 8 Ω · ≥1 W | مكبر صوت اسمي 8 Ω، القوة المسموح بها على الأقل 1 W؛ مقاومته الحقيقية تعتمد على التردد. |
| RTEST | 1 | 8.2 Ω · ≥1 W | مقاومة غير تحريضية من طراز 8,2 Ω، على الأقل 1 W، تُستعمل مكان السماعة لاختبارات الطاقة المنخفضة. |
| SK1/BOARD1 | 1 | PDIP8 | حامل PDIP8 ولوحة تركيب ذات وصلات قصيرة؛ فحص الاتصالات قبل الإدراج. |
| PS1 | 1 | 6 V · 50/200 mA | مزود طاقة معزول للمختبر، مضبوط على 6 V، مع حد قابل للضبط لـ 50 mA و 200 mA للبروتوكول. |
| WIRE1 | 1 | GND / VIN / VS / OUT_AC | أسلاك قصيرة لمصدر الطاقة والمخرج؛ وصلة صوت محمية قصيرة، مع رجوع GND محدد. |
| TEST1 | 1 | 1 kHz | مولد جيبي منخفض المستوى عند 1 kHz، مقياس متعدد وأوسيلوسكوب مع مجسات مناسبة للفولتية المتوقعة. |
تركيب خطوة بخطوة
قم بالتركيب بدون طاقة وفحص كل عقدة باستخدام قائمة الشبكة. الرموز GND تشير إلى نفس العقدة؛ فهي لا تحدد سلكًا طويلًا مشتركًا يمر به كل التيارات.
- تحديد فتحة الدعامة والدبابيس. اترك U1 خارج الدعامة أثناء اختبارات الاستمرارية والاستقطاب.
- قم بتوصيل J2 وGND وC4 وC5. تحقق من عدم وجود دائرة قصيرة واستقطاب المكثفات قبل توصيل الطاقة.
- قم بتوصيل مدخل J1 وC1 وRV1. تحقق من أن الحجم الأدنى يصل المؤشر إلى GND وأن المصدر لا يتصل بالمخرج.
- أضف R1 وC3 وC2 وJ3 باتباع العقد الموجودة في المخطط بدقة. R1 وC3 على التوالي؛ يتم توصيل الحمل بعد C2.
- أضف C6، موجب تجاه دبوس 7. تحقق من توصيلات الدبابيس 2 و 4 إلى GND واترك الدبابيس 1 و 8 حرة.
- مع فصل الطاقة وتفريغ المكثفات، أدخل U1 في الاتجاه الصحيح. قم بتوصيل مقاومة الاختبار بـ J3، ثم حضّر جهاز القياس والمواضع قبل تشغيل الطاقة.
بروتوكول التشغيل الأول
هذه الحدود هي معايير حذرة مقترحة لهذا النموذج الأولي، وليست أداءً مضمونًا من TI. سجل القيم الفعلية المرصودة. يتم استبدال مكبر الصوت بمقاومة اختبار من 8,2 Ω؛ فهي لا تُضاف بالتوازي.
- مصدر الصوت مفصول، الحجم في الحد الأدنى وS1 مفتوح: ضبط 6 V وحد أولي من 50 mA، ثم إغلاق S1. أوقف التشغيل في حال وجود قطبية غير صحيحة، رائحة، ارتفاع حرارة سريع أو تقييد مستمر.
- بعد الاستقرار، قس التيار في حالة السكون. أي غياب إشارة 20 mA يبرر التوقف وإجراء التشخيص. قس TP1 بالمقارنة مع TP0؛ استهدف الجهد المضبوط، دون هبوط مستمر.
- قيس الجهد المستمر عند TP3: يجب أن يكون قريبًا من نصف TP1. قيمة خارج 2 إلى 4 V مع مصدر طاقة 6 V تستلزم البحث عن خلل. عند TP4، انتظر شحن C2 ثم تحقق أن الجهد المستمر المتبقي يقترب من الصفر.
- بعد هذه الفحوصات، حد 200 mA مناسب للاختبارات منخفضة المستوى المخطط لها. ضَخّ موجة جيبية ب 1 kHz، قم بزيادة الحجم تدريجيًا وقياس 20 mV الفعّال عند TP2. أخذ ضبط حمل المولد بعين الاعتبار.
- قارن الإشارة المتناوبة عند TP3 و TP2. القيمة الاسمية المحسوبة هي 0,40 V الفعّال عند TP3 لـ 20 mV إلى TP2؛ إنها ليست قراءة قياس. تحقق من شكل الإشارة، وعدم وجود تشبّع أو تذبذب قبل أي زيادة.
- قياس TP4 على المقاومة المعروفة للاختبار وتقييد الاختبار بـ 1 V الفعّالة دون تشويه. القطع قبل استبدال المقاومة بمكبر الصوت. تدوين الظروف؛ الاستماع فقط لا يحدد الاستقرار.
توصيل الأجهزة
استخدم مزود طاقة معزول متوافق مع كتلة الأجهزة. قم بتوصيل المردودات من المولد والمشابك الأرضية للرسم البياني فقط إلى TP0/GND. يحتوي TP3 على استقطاب مستمر: اختر الربط القياسي المناسب للقياس. يجب أن يكون الفولتميتر المتعدد AC مناسبًا للمستوى المنخفض والتردد؛ عرض الشاشة فقط لا يثبت عدم وجود اهتزاز.
الحسابات والافتراضات
الأمثلة تحليلية وتستخدم مكونات اسمية. إنها لا تمثل لا محاكاة SPICE ولا قياسات. قدرة السماعة لا تُستنتج بالضبط من مقاومتها الاسمية فقط.
الكسب الاسمي الداخلي؛ الكسب من J1 يشمل أيضًا التوهين الناتج عن المقاوم المتغير والمكثفات.
Av = 20 · 20 log₁₀(20) ≈ 26.0 dB
المدخل، المصدر المفترض ذو المعاوقة المنخفضة: عند أقصى حجم، نموذج 50 kΩ النموذجي يحمل مقاومة المتغير 10 kΩ. القيم هي تقريبية. البديل 100 nF يقلل من الترددات المنخفضة أكثر ولا يحل محل C1 في تركيب المرجع.
Rin ≈ 10 kΩ ∥ 50 kΩ ≈ 8.33 kΩ · f₋₃dB = 1/(2πRC) ≈ 19 Hz (1 µF) / 191 Hz (100 nF)
المخرج: تقدير القطع باستخدام مقاومة نقية. التحميل 8,2 Ω ومكبر الصوت الاسمي 8 Ω يظلان حالتين منفصلتين.
C2 = 220 µF · f₋₃dB ≈ 90 Hz (8 Ω) / 88 Hz (8.2 Ω)
القوة القابلة للحساب على المقاومة المعروفة للاختبار، مع موجة جيبية غير مشوهة وجهد فعلي مناسب. المثال 0,40 V الفعلي لا يمثل قوة مقاسة.
TP2 = 20 mVrms → TP3_AC ≈ 0.40 Vrms
P_RTEST = TP4_RMS² / RTEST ≈ 19.5 mW (TP4 = 0.40 Vrms; RTEST = 8.2 Ω)
تعتمد القدرة القصوى للإخراج على النسخة، والجهد، والحمل، والتشويه المسموح به. هذا الملف لا يعد بأي قدرة تجارية لعائلة LM386 ولا أقصى قدرة خاصة بالنموذج الأولي.
التشخيص عن طريق الأعراض
- لا صوت: افصل، تحقق من U1، مصدر الطاقة، استمرارية GND، المؤشر والاتصال بعد C2. ثم استأنف باستخدام إشارة معروفة وقياسها قبل استبدال المكونات.
- طنين: قارن المصدر مفصولاً وحجم الصوت عند الحد الأدنى؛ تحقق من الفصل، مسار الإرجاع والحلقات التي تنشئها الأدوات.
- صفير، تيار مرتفع أو سخونة: افصل؛ افحص أطوال الأسلاك، الفصل المحلي والتوصيل المتسلسل R1/C3. قد يكون هناك تذبذب خارج النطاق المسموع.
- التقليص: تقليل المستوى، رفع جهد الإمداد عند الحمل والتحقق من الحد. لا تعوض عن عطل بجهد أعلى من الجهد المخطط.
- ضوضاء الدوران أو انخفاض الترددات المنخفضة: تحقق من المصدر، C1، المقاوم المتغير والقيم المجمعة. نموذج الإدخال يفترض مصدراً منخفض المقاومية.
نموذج النتائج للملء
الملف CSV المقدم فارغ. احتفظ بالتاريخ، والأدوات، والحمولة المقاسة فعليًا، والإعدادات، ونقاط القياس والملاحظات، بما في ذلك العيوب. لا تُصرح بأي نتيجة إلا بعد الاختبار المقابل.
- التاريخ والأدوات
- TP1 وحد التيار
- التيار في حالة السكون
- مستمر في TP3 و TP4
- التردد، TP2 و TP3 متناوب
- مقاومة الاختبار الفعلية و TP4 متناوب
- الملاحظات والقرار
ملفات الملف
وثائق المصنع والطريقة
- Texas Instruments LM386 · SNAS545D · Rev. D · 2023-08
- Texas Instruments · Guidelines for Measuring Audio Power Amplifier Performance · SLOA068A
الإصدارات غير الفرنسية المصدرية تستخدم ترجمة آلية عامة مع ضوابط الاكتمال والمصطلحات التقنية. لا يُدعى أي تدقيق لغوي احترافي أو قياس إلكتروني. تبقى إشارات المخطط وقيم القائمة الصافية مشتركة بين اللغات.