LM386 — přijímací audio zesilovač

Referenční konfigurace

LM386N-1 ve PDIP8, izolované napájení z 6 V s omezením proudu, nominální reproduktor 8 Ω a nominální vnitřní zisk 20. Svorky 1 a 8 zůstávají bez vnějšího připojení. Potenciometr 10 kΩ nastavuje hlasitost, nikoli vnitřní zisk.

Kompatibilní zdroj zvuku

Použijte výstup mono, demodulovaný, s nízkou impedancí a vhodnou úrovní, odkazovaný na GND. Nepřipojujte přímo výstup RF, můstekový výstup reproduktoru nebo dva stereo kanály dohromady. Detektor s vysokou impedancí vyžaduje samostatně navržené rozhraní.

Schéma a měřící body

C1 je filmový kondenzátor 1 µF před potenciometrem. C2 má hodnotu 220 µF, kladný směrem k vývodu 5. R1 a C3 tvoří sériovou větev 10 Ω a 47 nF mezi VOUT a GND. C4 a C5 lokálně oddělují napájení. C6 má hodnotu 10 µF, kladný směrem k vývodu 7.

Vyvody a zem

PDIP8 z pohledu shora, zářez nahoře: 1 až 4 klesají doleva; 5 až 8 stoupají doprava. Vývody 2 a 4 k GND, 3 na jezdec, 5 až VOUT, 6 až VS a 7 na přemosťovací kondenzátor. Zkontrolujte také fyzické svorky vybraného potenciometru.

Krátká implementace

Umístěte odpojovací kondenzátor blízko vývodů 6 a 4 a udržujte krátké vývody výstupu a stabilizační sítě. Oddělte návratový proud reproduktoru od citlivé vstupní cesty až k společnému bodu GND. Tento dokument poskytuje zapojovací schéma, nikoli kvalifikovanou tištěnou desku.

Komponenty a příslušenství

Postupná montáž

Montovat bez napětí a kontrolovat každý uzel podle netlistu. Symboly GND označují tentýž uzel; nepředepisují jeden dlouhý vodič procházející všemi proudy.

1. Určete zářez držáku a kolíky. Ponechte U1 mimo držák během kontroly spojitosti a polarity.
2. Zapojte J2, GND, C4 a C5. Zkontrolujte, zda nedochází ke zkratu a polaritu kondenzátorů před připojením napájení.
3. Zapojte vstupy J1, C1 a RV1. Zkontrolujte, že minimální hlasitost spojuje jezdec se GND a že zdroj se nepřipojuje na výstup.
4. Přidejte R1, C3, C2 a J3 přesně podle uzlů ve schématu. R1 a C3 jsou zapojeny do série; zátěž se připojuje za C2.
5. Přidejte C6, kladně ke kolíku 7. Zkontrolujte připojení kolíků 2 a 4 ke kolíku GND a nechte kolíky 1 a 8 volné.
6. Napájení vypnuto a kondenzátory vybitý, vložte U1 správným směrem. Připojte zkušební odpor k J3, pak připravte multimetr a měřicí body před zapnutím napájení.

Protokol prvního uvedení do provozu

Tyto limity jsou opatrná kritéria navržená pro tento prototyp, nikoli výkon zaručený TI. Poznamenejte skutečně pozorované hodnoty. Zkušební odpor 8,2 Ω nahrazuje reproduktor; nepřipojuje se paralelně.

1. Odpojený audio zdroj, minimální hlasitost a otevřený S1: seřiďte 6 V a počáteční limit 50 mA, poté uzavřete S1. Vypněte v případě nesprávné polarity, zápachu, rychlého zahřívání nebo trvalého omezení.
2. Po stabilizaci změřte klidový proud. Žádný signál u 20 mA neospravedlňuje zastavení a diagnostiku. Změřte TP1 ve vztahu k TP0; cílem je nastavené napětí, bez trvalého poklesu.
3. Změřte stejnosměrné napětí na TP3: mělo by být přibližně polovina TP1. Hodnota mimo rozsah 2 až 4 V při napájení 6 V vyžaduje hledání závady. Na TP4 vyčkejte nabití C2 a poté ověřte, že zbytkové stejnosměrné napětí se přibližuje k nule.
4. Po těchto kontrolách je vhodný limit 200 mA pro plánované nízkoúrovňové zkoušky. Vstříknout sinusovou vlnu 1 kHz, pomalu zvyšovat hlasitost a skutečně měřit účinné 20 mV při TP2. Zohlednit nastavení zátěže generátoru.
5. Porovnat střídavý signál s TP3 a TP2. Vypočtená jmenovitá hodnota je účinná 0,40 V při TP3 pro 20 mV až TP2; není to měřicí údaj. Před jakýmkoli zvýšením zkontrolovat tvar signálu, absenci ořezávání a oscilací.
6. Změřte TP4 na známém testovacím odporu a omezte zkoušku na účinnou 1 V bez ořezávání. Před výměnou odporu za reproduktor přerušte. Zaznamenejte podmínky; samotné poslechové testy nestanovují stabilitu.

Připojení přístrojů

Použijte izolovaný zdroj napájení kompatibilní se zemí přístrojů. Vrácení generátoru a zemní svorky osciloskopu připojte pouze k TP0/GND. TP3 má stejnosměrné napájení: vyberte vhodné měřicí zapojení. AC multimetr musí být přizpůsoben nízké úrovni a frekvenci; jeho samotné zobrazení neprokazuje nepřítomnost oscilací.

Výpočty a předpoklady

Příklady jsou analytické a používají nominální komponenty. Nepředstavují ani simulaci SPICE, ani měření. Výkon reproduktoru nelze přesně odvodit pouze z jeho nominální impedance.

Nominální vnitřní zisk; zisk z J1 zahrnuje také útlum potenciometru a kondenzátorů.

Av = 20 · 20 log₁₀(20) ≈ 26.0 dB

Vstup, předpokládaný zdroj s nízkou impedancí: při maximální hlasitosti zatěžuje typický model 50 kΩ potenciometr 10 kΩ. Hodnoty jsou orientační. Alternativa 100 nF více útlumuje nízké frekvence a nenahrazuje C1 v referenčním zapojení.

Rin ≈ 10 kΩ ∥ 50 kΩ ≈ 8.33 kΩ · f₋₃dB = 1/(2πRC) ≈ 19 Hz (1 µF) / 191 Hz (100 nF)

Výstup: odhad průchodu s čistým odporem. Zatížení 8,2 Ω a nominální reproduktor 8 Ω zůstávají dvěma odlišnými případy.

C2 = 220 µF · f₋₃dB ≈ 90 Hz (8 Ω) / 88 Hz (8.2 Ω)

Výkon vypočitatelný na známém zkušebním odporu, s nezkreslenou sinusoidou a přizpůsobeným efektivním napětím. Příklad efektivního 0,40 V nepředstavuje měřený výkon.

TP2 = 20 mVrms → TP3_AC ≈ 0.40 Vrms

P_RTEST = TP4_RMS² / RTEST ≈ 19.5 mW (TP4 = 0.40 Vrms; RTEST = 8.2 Ω)

Maximální výstupní výkon závisí na variantě, napětí, zátěži a akceptované deformaci. Tento soubor neslibuje ani komerční výkon rodiny LM386, ani maximální výkon specifický pro prototyp.

Diagnostika podle příznaků

• Žádný zvuk: vypnout, zkontrolovat U1, napájení, kontinuitu GND, kurzor a spojení po C2. Poté pokračovat se známým signálem a měřit před výměnou součástek.
• Bzučení: porovnat odpojený zdroj a minimální hlasitost; zkontrolovat oddělení, cestu zpětných signálů a smyčky vytvořené přístroji.
• Pískání, vysoký proud nebo zahřívání: vypnout; zkontrolovat délky vodičů, místní oddělení a sériové připojení R1/C3. Oscilace může být mimo slyšitelný rozsah.
• Ořezávání: snížit úroveň, zvýšit napájecí napětí při zatížení a zkontrolovat omezení. Nevyrovnávejte chybu napětím vyšším než je projektované.
• Otáčivý šum nebo utlumené basy: zkontrolujte zdroj, C1, potenciometr a namontované hodnoty. Vstupní model předpokládá zdroj s nízkou impedancí.

Formulář výsledků k vyplnění

Dodaná karta CSV je prázdná. Uchovejte datum, přístroje, skutečně naměřenou zátěž, nastavení, měřicí body a pozorování, včetně závad. Výsledek oznamujte až po příslušném testu.

Datum a přístroje

________________________________________

TP1 a proudový limit

________________________________________

Klidový proud

________________________________________

Nepřetržitě na TP3 a TP4

________________________________________

Frekvence, TP2 a střídavé TP3

________________________________________

Skutečný měřicí odpor a střídavé TP4

________________________________________

Pozorování a rozhodnutí

________________________________________

Soubory složky

• Stáhnout kompletní složku (ZIP)
• Elektrický schéma (SVG)
• Netlist a návrhová data (JSON)
• Výpočty a předpoklady (JSON)
• Seznam komponent (CSV)
• Pokyny v tomto jazyce (TXT)
• Prázdný výsledkový list (CSV)
• Manifest otisků SHA256 (JSON)
• Manifest otisků SHA256 (JSON)
• Generátor dokumentů (Node.js)