5530 Purnode · BE
Dossier LM386 · Revision 1
LM386 — lydmodtagerforstærker
Dokumentationsdesign skal udføres og verificeres på en prototype. Numeriske resultater er beregnet; ingen effekt, forvrængning, stabilitet eller lydkvalitet er blevet målt. Validering af filer erstatter ikke elektriske tests.
Ansvarsfraskrivelse
Disse dossierer leveres som de er til undervisnings- og eksperimentelle formål. Beregninger, simuleringer og filtjek er hverken målt ydeevne eller certificering eller kvalifikation af den samlede enhed.
Personen, der bygger eller bruger enheden, skal kontrollere skemaer, komponenter, forbindelser og beskyttelsesforanstaltninger, følge producentens anvisninger og gældende forskrifter og have den færdige enhed valideret før brug. Afhængigt af enheden kan elektriske spændinger, radiofrekvensenergi og varme forårsage elektrisk stød, forbrændinger eller brand. Tests skal udføres af en kompetent person, der starter ved lav effekt med passende beskyttelsesforanstaltninger.
I det omfang loven tillader det, garanterer ON4CRD og bidragyderne ikke egnethed til et bestemt formål eller resultater, og fraskriver sig ansvar for skader opstået fra konstruktion, modifikation eller brug. Denne meddelelse begrænser ikke nogen obligatoriske rettigheder eller noget ansvar, som loven ikke tillader at blive udelukket.
Referencedefinition
LM386N-1 i PDIP8, isoleret strømforsyning fra 6 V med strømlimit, højtaler med nominal 8 Ω og intern nominal forstærkning på 20. Benene 1 og 8 forbliver uden ekstern forbindelse. Potentiometeret på 10 kΩ justerer volumen, ikke intern forstærkning.
Kilde lyd kompatibel
Brug en afkoblet mono-udgang, med lav impedans og passende niveau, refereret til GND. Tilslut ikke direkte en RF-udgang, en brokoblet højttalerudgang eller to stereokanaler sammen. En højimpedansdetektor kræver en separat designet grænseflade.
Diagram og målepunkter
C1 er en filmkondensator af 1 µF foran potentiometeret. C2 er 220 µF, positiv mod ben 5. R1 og C3 danner en seriekreds af 10 Ω og 47 nF mellem VOUT og GND. C4 og C5 afkobler strømforsyningen lokalt. C6 er 10 µF, positiv mod ben 7.
Pinout og jord
PDIP8 set ovenfra, hak i toppen: 1 til 4 går ned til venstre; 5 til 8 går op til højre. Ben 2 og 4 til GND, 3 til skyderen, 5 til VOUT, 6 til VS og 7 til bypass. Tjek også de fysiske terminaler på det valgte potentiometer.
Kortlægning
Placer afkoblingen tæt på benene 6 og 4, og hold udgangs- og stabilitetsnetforbindelser korte. Separér højtalerens returstrøm fra den følsomme indgangsbane frem til fællespunktet GND. Denne mappe giver et ledningsdiagram, ikke et kvalificeret printkort.
Komponenter og tilbehør
| Komponentbetegnelse | Mængde | Værdi | Valg og funktion |
|---|---|---|---|
| U1 | 1 | LM386N-1 | Integreret kredsløb TI LM386N-1, hus PDIP8; kontroller suffiks og orientering. |
| RV1 | 1 | 10 kΩ | Logaritmisk mono-audio potentiometer; lav terminal til GND, skyder til VIN, høj terminal efter C1. |
| C1 | 1 | 1 µF | Upolariseret film, nominelt spænding mindst 16 V; referencelagringsindgang. |
| C2 | 1 | 220 µF | Elektrolytisk, nominelt spænding mindst 16 V; positiv til VOUT, negativ til OUT_AC. |
| C3 | 1 | 47 nF | Film eller keramisk, nominelt spænding mindst 16 V; i serie med R1, aldrig parallelt med R1. |
| C4 | 1 | 100 nF | Keramisk dekobling lokalt mellem VS og GND, korte forbindelser. |
| C5 | 1 | 100 µF | Elektrolytisk, nominelt spænding mindst 16 V; positiv til VS, negativ til GND. |
| C6 | 1 | 10 µF | Elektrolytisk, nominel spænding mindst 16 V; positiv ved BYPASS, negativ ved GND. |
| R1 | 1 | 10 Ω | Stabilitetsmodstand, nominel effekt mindst 0,25 W, i serie med C3. |
| J1 | 1 | 2P | Mono lydindgangsstik; signal og retur GND identificeret. |
| J2 | 1 | 2P · 6 V | Strømstik; polaritet markeret, skal kontrolleres før tilslutning. |
| S1 | 1 | SPST · ≥0.5 A / 12 V DC | Enpolet afbryder opstrøms for VS; afbrydelsesevne i jævnstrøm mindst 0,5 A ved 12 V. |
| J3 | 1 | 2P | Udgangsstik; højttaler mellem OUT_AC og GND, aldrig direkte mellem VOUT og GND. |
| SP1 | 1 | 8 Ω · ≥1 W | Nominel højttaler på 8 Ω, tilladelig effekt mindst 1 W; dens reelle impedans afhænger af frekvensen. |
| RTEST | 1 | 8.2 Ω · ≥1 W | Ikke-induktiv modstand 8,2 Ω, mindst 1 W, brugt i stedet for højttaleren til lavstrømstest. |
| SK1/BOARD1 | 1 | PDIP8 | Beslag PDIP8 og monteringsplade med korte forbindelser; kontroller kontakterne før indsættelse. |
| PS1 | 1 | 6 V · 50/200 mA | Isoleret laboratorieforsyning, indstillet til 6 V, med justerbar begrænsning af 50 mA og 200 mA til protokollen. |
| WIRE1 | 1 | GND / VIN / VS / OUT_AC | Korte ledninger til strømforsyning og udgang; kort afskærmet audiosammenkobling, med identificeret feedback GND. |
| TEST1 | 1 | 1 kHz | Lavniveau sinusgenerator til 1 kHz, multimeter og oscilloskop med sonder tilpasset de forventede spændinger. |
Trin-for-trin montering
Monter uden strøm og kontroller hver forbindelse med netlisten. Symbolerne GND angiver samme forbindelse; de foreskriver ikke en lang fælles ledning, som alle strømme skal gå igennem.
- Find ud for hakket på holderen og stifterne. Lad U1 være ude af holderen under kontinuitets- og polaritetskontroller.
- Led J2, GND, C4 og C5. Kontroller fraværet af kortslutning og polariteten på kondensatorerne, før strømmen tilsluttes.
- Led indgangen J1, C1 og RV1. Kontroller, at minimumsvolumen forbinder skyderen til GND, og at kilden ikke forbinder med udgangen.
- Tilføj R1, C3, C2 og J3 ved nøjagtigt at følge knudepunkterne på skemaet. R1 og C3 er i serie; belastningen forbindes efter C2.
- Tilføj C6, positiv mod pin 7. Kontroller forbindelserne fra pins 2 og 4 til GND og lad pins 1 og 8 stå fri.
- Strømmen afbrudt og kondensatorer afladet, indsæt U1 korrekt. Tilslut testmodstanden til J3, og forbered derefter multimeteret og målepunkterne før strømmen tændes.
Første idriftsættelsesprotokol
Disse grænser er forsigtige kriterier foreslået for denne prototype, ikke præstationer garanteret af TI. Bemærk de faktisk observerede værdier. En prøve-modstand fra 8,2 Ω erstatter højttaleren; den tilføjes ikke parallelt.
- Lydkilde frakoblet, minimumsvolumen og S1 åben: juster 6 V og en initial grænse for 50 mA, og luk derefter S1. Sluk ved forkert polaritet, lugt, hurtig opvarmning eller vedvarende begrænsning.
- Efter stabilisering, mål hvilestrømmen. Mere end 20 mA uden signal berettiger en standsning og en diagnostik. Mål TP1 i forhold til TP0; sigt efter den indstillede spænding, uden vedvarende fald.
- Mål jævnspændingen ved TP3: den skal være tæt på halvdelen af TP1. En værdi uden for 2 til 4 V med en forsyning på 6 V kræver fejlsøgning. Ved TP4, vent på opladningen af C2 og kontroller derefter, at den resterende jævnspænding nærmer sig nul.
- Efter disse kontroller passer en grænse på 200 mA til de planlagte lavniveau-tests. Indsprøjt en sinusbølge på 1 kHz, øg langsomt volumen og mål faktisk 20 mV effektiv ved TP2. Tag hensyn til generatorens belastningsindstilling.
- Sammenlign vekselstrømssignalet med TP3 og TP2. En beregnet nominelt værdi er 0,40 V effektiv ved TP3 for 20 mV til TP2; det er ikke en måling. Kontroller signalformen, fravær af klipning og oscillationer før enhver forøgelse.
- Mål TP4 på den kendte testmodstand og begræns testen til effektiv 1 V uden afskæring. Sluk inden modstanden udskiftes med højttaleren. Noter betingelserne; alene at lytte kvalificerer ikke stabiliteten.
Tilslutning af instrumenter
Brug en isoleret strømforsyning, der er kompatibel med instrumenternes jord. Tilslut kun generatorens retur og oscilloskopets jordklemmer til TP0/GND. TP3 har en kontinuerlig polarisering: vælg den passende måletilslutning. Et AC-multimeter skal være egnet til lavt niveau og frekvens; dets display alene beviser ikke fravær af oscillation.
Beregninger og antagelser
Eksemplerne er analytiske og bruger nominale komponenter. De repræsenterer hverken en SPICE-simulering eller målinger. Højttalerens effekt kan ikke præcist udledes kun ud fra dens nominelle impedans.
Nominal intern forstærkning; forstærkningen fra J1 inkluderer også dæmpningen fra potentiometeret og kondensatorerne.
Av = 20 · 20 log₁₀(20) ≈ 26.0 dB
Indgang, formodet lavimpedanskilde: ved maksimal lydstyrke belaster den typiske 50 kΩ-model potentiometeret 10 kΩ. Værdierne er størrelsesordener. Alternativet 100 nF dæmper yderligere lave frekvenser og erstatter ikke C1 i referenceopsætningen.
Rin ≈ 10 kΩ ∥ 50 kΩ ≈ 8.33 kΩ · f₋₃dB = 1/(2πRC) ≈ 19 Hz (1 µF) / 191 Hz (100 nF)
Udgang: skøn over afskæringen med en ren modstand. En belastning af 8,2 Ω og en nominelt højttaler 8 Ω forbliver to separate tilfælde.
C2 = 220 µF · f₋₃dB ≈ 90 Hz (8 Ω) / 88 Hz (8.2 Ω)
Effekten kan beregnes på den kendte testmodstand, med en ikke-klippet sinus og en tilpasset effektiv spænding. Eksemplet med 0,40 V effektiv udgør ikke en målt effekt.
TP2 = 20 mVrms → TP3_AC ≈ 0.40 Vrms
P_RTEST = TP4_RMS² / RTEST ≈ 19.5 mW (TP4 = 0.40 Vrms; RTEST = 8.2 Ω)
Den maksimale udgangseffekt afhænger af varianten, spændingen, belastningen og den accepterede forvrængning. Denne mappe lover hverken den kommercielle effekt af LM386-serien eller et maksimum specifikt for prototypen.
Diagnose efter symptomer
- Ingen lyd: sluk, tjek U1, strømforsyningen, kontinuitet GND, skyderen og forbindelsen efter C2. Fortsæt derefter med et kendt signal og mål, før komponenter udskiftes.
- Brummen: sammenlign kilde frakoblet og minimal volumen; kontroller afkobling, returveje og de løkker, der skabes af instrumenterne.
- Piben, høj strøm eller opvarmning: sluk; undersøg ledningslængder, lokal afkobling og serieforbindelse R1/C3. En svingning kan være udenfor høreområdet.
- Klipning: reducer niveauet, hæv forsyningsspændingen under belastning og kontroller begrænsningen. Kompenser ikke en fejl med en spænding højere end projektets.
- Rotationsstøj eller dæmpet lavfrekvens: kontroller kilden, C1, potentiometeret og de monterede værdier. Indgangsmodellen forudsætter en kilde med lav impedans.
Resultatark til udfyldning
Det leverede CSV-ark er tomt. Behold datoen, instrumenterne, den faktisk målte belastning, indstillingerne, målepunkterne og observationerne, inklusive fejl. Angiv kun et resultat efter den tilsvarende prøve.
- Dato og instrumenter
- TP1 og strømgrænse
- Hvilestrøm
- Lige strøm til TP3 og TP4
- Frekvens, TP2 og TP3 skiftende strøm
- Faktisk prøvebestand modstand og TP4 skiftende strøm
- Observationer og beslutning
Filmapper
Producentdokumenter og metode
- Texas Instruments LM386 · SNAS545D · Rev. D · 2023-08
- Texas Instruments · Guidelines for Measuring Audio Power Amplifier Performance · SLOA068A
Versionerne andre end den franske kilde bruger en offentlig automatisk oversættelse med kontrol af fuldstændighed og tekniske termer. Der påstås ingen professionel sproglig korrekturlæsning eller elektronisk måling. Skemaets referencer og netlistværdierne forbliver fælles på tværs af sprog.