LM386 — Audioempfangsverstärker

Referenzeinstellung

LM386N-1 in PDIP8, isolierte Stromversorgung von 6 V mit Strombegrenzung, Nennlautsprecher von 8 Ω und nominelle interne Verstärkung von 20. Die Pins 1 und 8 bleiben ohne externe Verbindung. Der Potentiometer von 10 kΩ regelt die Lautstärke, nicht die interne Verstärkung.

Quell-Audio kompatibel

Einen demodulierten Mono-Ausgang mit niedriger Impedanz und angepasstem Pegel verwenden, bezogen auf GND. Einen RF-Ausgang, einen Brückenlautsprecherausgang oder zwei Stereo-Kanäle nicht direkt verbinden. Ein Hochimpedanz-Detektor erfordert eine separat entwickelte Schnittstelle.

Schaltplan und Messpunkte

C1 ist ein Folienkondensator von 1 µF vor dem Potentiometer. C2 beträgt 220 µF, positiv zur Anschluss 5. R1 und C3 bilden einen Serienzweig von 10 Ω und 47 nF zwischen VOUT und GND. C4 und C5 entkoppeln die Versorgung lokal. C6 beträgt 10 µF, positiv zur Anschluss 7.

Anschlüsse und Masse

PDIP8 von oben gesehen, Kerbe oben: 1 bis 4 gehen nach links; 5 bis 8 gehen nach rechts. Anschlüsse 2 und 4 zu GND, 3 zum Schieber, 5 bis VOUT, 6 bis VS und 7 zum Bypass. Überprüfen Sie auch die physischen Anschlüsse des gewählten Potentiometers.

Kurze Platzierung

Platzieren Sie die Entkopplung in der Nähe der Pins 6 und 4 und halten Sie die Ausgangs- und Stabilitätsnetzanschlüsse kurz. Trennen Sie die Stromrückführung des Lautsprechers vom empfindlichen Eingangsweg bis zum gemeinsamen Punkt GND. Dieses Dokument liefert einen Verdrahtungsplan, keine qualifizierte Leiterplatte.

Bauteile und Zubehör

Schritt-für-Schritt-Montage

Spannungsfrei montieren und jeden Knoten mit der Netlist überprüfen. Die Symbole GND bezeichnen denselben Knoten; sie schreiben keinen langen gemeinsamen Draht vor, durch den alle Ströme fließen.

1. Die Kerbe der Halterung und die Kontakte lokalisieren. U1 während der Durchgangs- und Polaritätsprüfungen außerhalb der Halterung lassen.
2. J2, GND, C4 und C5 verkabeln. Vor dem Anschließen der Stromversorgung auf Kurzschlussfreiheit und die Polarität der Kondensatoren prüfen.
3. Die Eingänge J1, C1 und RV1 verkabeln. Überprüfen, dass die minimale Lautstärke den Schieberegler mit GND verbindet und die Quelle nicht mit dem Ausgang verbunden ist.
4. R1, C3, C2 und J3 genau entsprechend den Knoten des Schaltplans hinzufügen. R1 und C3 sind in Reihe geschaltet; die Last wird nach C2 angeschlossen.
5. Fügen Sie C6 hinzu, positiv zur Klemme 7. Überprüfen Sie die Verbindungen der Klemmen 2 und 4 zu GND und lassen Sie die Klemmen 1 und 8 frei.
6. Strom abgeschaltet und Kondensatoren entladen, setzen Sie U1 in der richtigen Richtung ein. Schließen Sie den Testwiderstand an J3 an, und bereiten Sie dann das Multimeter und die Messpunkte vor dem Einschalten vor.

Protokoll der ersten Inbetriebnahme

Diese Grenzwerte sind vorsichtige Kriterien, die für diesen Prototyp vorgeschlagen werden, keine von TI garantierten Leistungen. Die tatsächlich beobachteten Werte notieren. Ein Prüfungswiderstand von 8,2 Ω ersetzt den Lautsprecher; er wird nicht parallel hinzugefügt.

1. Audioquelle abgesteckt, Lautstärke minimal und S1 geöffnet: 6 V und eine Anfangsgrenze von 50 mA einstellen, dann S1 schließen. Ausschalten bei falscher Polarität, Geruch, schneller Erwärmung oder anhaltender Begrenzung.
2. Nach der Stabilisierung den Leerlaufstrom ablesen. Mehr als 20 mA ohne Signal rechtfertigt einen Stopp und eine Diagnose. TP1 im Vergleich zu TP0 messen; die eingestellte Spannung anstreben, ohne anhaltenden Abfall.
3. Die Gleichspannung an TP3 ablesen: sie sollte ungefähr die Hälfte von TP1 betragen. Ein Wert außerhalb von 2 bis 4 V bei einer Versorgung von 6 V erfordert die Fehlersuche. Bei TP4 die Ladung von C2 abwarten und dann prüfen, dass die Restgleichspannung sich Null nähert.
4. Nach diesen Kontrollen ist eine Grenze von 200 mA für die vorgesehenen Niedrigstleistungsversuche geeignet. Eine Sinuswelle von 1 kHz einspeisen, die Lautstärke langsam erhöhen und den tatsächlich effektiven Wert 20 mV bei TP2 messen. Die Lastanpassung des Generators berücksichtigen.
5. Das Wechselspannungssignal bei TP3 und TP2 vergleichen. Ein berechneter Nennwert beträgt 0,40 V effektiv bei TP3 für 20 mV bis TP2; er ist keine Messwertaufzeichnung. Vor jeder Erhöhung die Signalform, das Fehlen von Clipping und Oszillation überprüfen.
6. TP4 an dem bekannten Prüfwert messen und die Prüfung auf 1 V wirksam begrenzen, ohne dass eine Begrenzung erfolgt. Vor dem Austausch des Widerstands durch den Lautsprecher abschalten. Die Bedingungen notieren; nur das Hören qualifiziert die Stabilität nicht.

Anschluss der Geräte

Verwenden Sie ein isoliertes Netzteil, das mit der Masse der Instrumente kompatibel ist. Verbinden Sie die Rückführungen des Generators und die Masseklemmen des Oszilloskops nur mit TP0/GND. TP3 weist eine Gleichspannung auf: Wählen Sie die geeignete Messkopplung. Ein AC-Multimeter muss für niedriges Niveau und die Frequenz geeignet sein; seine Anzeige allein beweist nicht das Fehlen von Oszillationen.

Berechnungen und Annahmen

Die Beispiele sind analytisch und verwenden Nominalkomponenten. Sie stellen weder eine SPICE-Simulation noch Messungen dar. Die Leistung des Lautsprechers lässt sich nicht genau allein aus seinem Nennwiderstand ableiten.

Nominaler interner Gewinn; der Gewinn ab J1 beinhaltet auch die Dämpfung des Potentiometers und der Kondensatoren.

Av = 20 · 20 log₁₀(20) ≈ 26.0 dB

Eingang, angenommene Quelle mit niedriger Impedanz: Bei maximaler Lautstärke belastet das typische 50 kΩ-Modell das Potentiometer 10 kΩ. Die Werte sind Größenordnungen. Die Alternative 100 nF dämpft die Tiefen stärker und ersetzt C1 nicht in der Referenzschaltung.

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

Ausgang: Schätzung der Grenzfrequenz mit einem reinen Widerstand. Eine Last aus 8,2 Ω und ein nominaller Lautsprecher von 8 Ω bleiben zwei unterschiedliche Fälle.

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

Leistung berechenbar an bekannten Prüfungswiderständen, mit einer nicht gekappten Sinuswelle und einer angepassten Effektivspannung. Das Beispiel 0,40 V Effektivwert stellt keine gemessene Leistung dar.

TP2 = 20 mVrms → TP3_AC ≈ 0.40 Vrms

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

Die maximale Ausgangsleistung hängt von der Variante, der Spannung, der Last und der akzeptierten Verzerrung ab. Diese Akte verspricht weder die kommerzielle Leistung der LM386-Familie noch ein Maximum, das dem Prototyp eigen ist.

Diagnose nach Symptomen

• Kein Ton: ausschalten, U1, die Stromversorgung, die Kontinuität GND, den Cursor und die Verbindung nach C2 überprüfen. Dann mit einem bekannten Signal erneut beginnen und messen, bevor Komponenten ersetzt werden.
• Brummen: Quelle trennen und minimale Lautstärke vergleichen; Entkopplung, Rückführungswege und durch Instrumente erzeugte Schleifen überprüfen.
• Pfeifen, hoher Strom oder Erwärmung: ausschalten; Drahtlängen, lokale Entkopplung und Serienschaltung R1/C3 prüfen. Eine Schwingung kann außerhalb des hörbaren Bereichs sein.
• Clipping: den Pegel reduzieren, die Versorgungsspannung unter Last erhöhen und die Begrenzung überprüfen. Einen Fehler nicht durch eine höhere Spannung als projektiert ausgleichen.
• Drehgeräusch oder abgeschwächter Bass: die Quelle, C1, das Potentiometer und die eingebauten Werte kontrollieren. Das Eingangsmodell geht von einer Quelle mit geringer Impedanz aus.

Ergebnisformular ausfüllen

Das bereitgestellte Formular CSV ist leer. Bewahren Sie das Datum, die Instrumente, die tatsächlich gemessene Last, die Einstellungen, die Messpunkte und die Beobachtungen, einschließlich der Fehler, auf. Ein Ergebnis darf erst nach dem entsprechenden Test gemeldet werden.

Datum und Instrumente

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TP1 und Stromgrenze

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Ruhestrom

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Gleichstrom bei TP3 und TP4

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Frequenz, TP2 und TP3 Wechselstrom

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Tatsächlicher Prüfungswiderstand und TP4 Wechselstrom

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Beobachtungen und Entscheidung

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Dateien des Ordners

• Gesamten Ordner herunterladen (ZIP)
• Schaltplan (SVG)
• Netzliste und Konstruktionsdaten (JSON)
• Berechnungen und Annahmen (JSON)
• Bauteilliste (CSV)
• Anleitungen in dieser Sprache (TXT)
• Leere Ergebnisübersicht (CSV)
• Manifest der SHA256-Footprints (JSON)
• Manifest der SHA256-Footprints (JSON)
• Dokumentengenerator (Node.js)