第五讲模块5集成功放LM386

5.2.2集成功率放大器LM386集成功率放大器的电路组成集成功率放大器的主要技术指标集成功率放大器的引脚和典型接法概述目前，利用集成电路工艺已经能够生产出品种繁多的集成功率放大器。集成功放除了具有一般集成电路的共同特点外，还有一些突出的优点，主要有温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小等，还可以将各种保护电路也集成在芯片内部，使用更加安全。集成功放从用途划分，有通用型功放和专用型功放。从芯片内部的构成划分，有单通道功放和双通道功放。从输出功率划分，有小功率功放和大功率功放。一、概述知识点：1、集成功率放大器与一般集成运算放大器的主要区别在于，对前者要求输出更大的功率。2、为了达到这个要求，集成功放的输出级常常采用复合管组成。3、通常要求更高的直流电源电压。4、对于输出功率比较高的集成功放，有时要求其外壳装散热片。5、由于集成工艺的限制，集成功放中的某些元件要求外接。6、有时为了使用方便而有意识地留出若干引线端，允许用户外接元件以灵活地调节某些技术指标。1)典型应用参数：直流电源：412V额定功率：660mW带宽：300kHz输入阻抗：50k12348765引脚图二、集成功率放大器的电路组成(LM386)2)内部电路V1、V6：射级跟随器，高RiV2、V4：双端输入单端输出差分电路V3、V5：恒流源负载V7~V12：功率放大电路1.8开路时，Au=20(负反馈最强)1.8交流短路Au=200(负反馈最弱)V7为驱动级(I0为恒流源负载)V11、V12用于消除交越失真V8、V10构成互补对称电压串联负反馈三、集成功率放大器的主要技术指标参数测试条件最小典型最大单位工作电源电压（V+）LM386N-1,-3，LM386M-1LM386N-4451218VV静态电流（IQ）V+=6V,Ui=048mA输出功率（PO）LM386N-1，LM386M-1LM386N-3LM386N-4V+=6V,RL=8Ω,THD=10%V+=9V,RL=8Ω,THD=10%V+=16V,RL=32Ω,THD=10%2505007003257001000mWmWmW电压增益（Au）V+=6V,f=1kHz引脚1、8间接10μF电容2646dBdB带宽(BW)V+=6V,引脚1、8开路300kHzLM386主要技术指标（大气温度TA=250C)参数测试条件最小典型最大单位总谐波失真（THD)V+=6V,RL=8Ω,PO=125mWf=1kHz,引脚1和8开路0.2%电源抑制比（PSRR）V+=6V,f=1kHz,CB=10μF引脚1和8开路，指输出端50dB输入电阻（ri）50kΩ输入偏置电流（IIB）V+=6V,引脚2和3开路250nALM386主要技术指标（大气温度TA=250C)四、集成功率放大器的引脚和典型接法＋－12364578V＋增益控制反相输入端同相输入端地增益控制旁路电容CB输出端集成功放LM386的引脚引脚7与地之间应接一个旁路电容CB如果1、8两端开路，功率放大电路的电压增益约为20倍。如果1、8之间仅接一个大电容，则相当于交流短路，此时功率放大电路的电压增益约为200倍。在1、8两端之间接入不同阻值的电阻，即可得到20~200之间的电压增益。但接入电阻时必须与一个大电容串联。LM3862356+VCC220pF+4-uI0.1F181010k音频功率放大器+电压放大倍数为20功率放大电路1)典型应用电路(20倍）增益IN-IN+GND增益旁路VCCOUT12348765LM3867增益IN-IN+GND增益旁路VCCOUT12348765LM386LM3862356+VCC10F220pF+4-uI0.1F181010k音频功率放大器+电压放大倍数为200功率放大电路2）典型应用电路（200倍）10F7集成功放LM386的典型接法Ui－＋LM368＋＋0.05μF10Ω250μF10μFCB12345678输出端通过一个250μF的大电容接到负载电阻（扬声器），组成OTL准互补对称电路。1、8两端之间接入一个10μF的电容，此时电压增益约为200倍。输出端接入电阻与电容的串联回路，使负载接近于纯电阻。避免电路产生自激振荡或出现过电压。交流输入信号加在LM386的同相输入端，而反相输入端接地。引脚6接直流电源V+，4接地。5.2.3扬声器、传声器的认识传声器的认识扬声器的认识电声器件电声器件是指电和声相互转换的器件，它是利用电磁感应、静电感应或压电效应等来完成电声转换的，包括扬声器，耳机，传声器，唱头等。一、扬声器的认识1、型号命名方法（型号命名的组成项目和排列次序）扬声器：主称-分类-幅射形式-形状-功率-序号传声器：主称-分类-等级-序号送、受话器：主称-分类-序号-阻抗话筒、耳机：主称-序号-阻抗组合件：主称-序号-组合形式1）主称中名称与代表符号对应关系：扬声器-Y、扬声器组-YZ、传诗歌吧、传声器-C、传声器组-CZ、送话器-O、受话器-S、花筒-H、耳机-E、耳机花筒组-EH。2）分类中名称与代表符号对应关系：电磁式-C、电动、动圈式-D、压电式-Y、静电、电容式-R、碳粒式-T、铝带式-A、接触式-J、压差式-C、压强式-不表示。3）辐射形式、形状、用途中名称与代表符号对应关系：号筒式-H、椭圆式-T、圆形-不表示、耳塞式-S、飞机用通话帽-F、坦克用通话帽-T、舰艇用通话帽-J、一般工作用通话帽-G。例如:YD165一5，其中Y表示主称，D表示电动式类型，165表示165mm的口径，5表示序号。YD200—1A（200mm电动式扬声器）：Y—扬声器，D—电动式，200—口径为200mm，1A—序号。YDQG1—6（电动式球顶高音扬声器）：Y—扬声器，D—电动式，QG—球顶高音，1-6—序号。2、扬声器分类1）、按驱动方式分类①电磁式：作用原理是声源信号磁化了的振荡部分与磁体的磁性相互吸引和排斥，产生驱动力。在这种力的作用下使振膜振动而发声。②电动式：作用原理是声源信号电流流过音圈，产生的磁场与磁体磁场相互作用而形成电磁力，振膜在这种力的作用下振动而发声。③静电式：其作用原理是导电振膜与固定电极按相反极性配置，形成电容，将电信号加于此电容的两极，极间电场变化产生吸引力，使振膜振动而发声。④压电式：将压电元件置于电场中会产生形变。利用这种原理制成的扬声器叫压电扬声器。2）按振膜与辐射器形状分类①锥形振膜扬声器：该种扬声器是目前广泛采用的一种扬声器，常作为高保真系统中的低音扬声器。纸盆扬声器大体由振动系统、支撑系统和磁路系统三大部分构成。振动系统包括纸盆和音圈等。支撑系统包括使音圈正确保持在磁空隙内的定芯支片和用于支撑纸盆的支撑边等。磁路系统包括磁体，导磁柱和导磁板等。纸盆开口的形状有圆形和椭圆形。锥形振膜所用材料中最普遍的是纸，或在其中再加些用以加强机械强度的添加料。后来出现了用金属材料或合成材料作为锥形振膜。②平板扬声器。把振膜制成平板状。平板扬声器有直接驱动平板扬声器和在锥形腔体内填有发泡树脂等物质的填充型扬声器。③球顶扬声器。振膜形状呈部分球面形。它属于电动型扬声器。与纸盆扬声器比较，效率稍低一些，但球顶扬声器的指向性非常好。在所用材料上，从质地柔软的材料到硬质材料均被采用。根据振膜材料质地硬度不同，有软球顶和硬球顶之分。在高保真扬声器中，高音扬声器大多采用球顶扬声器，以便获得纯的音质和良好的指向性。④号筒扬声器。号筒扬声器的振膜多是球顶形的，它与纸盆和球顶扬声器的最大区别在于声辐射方式不同。纸盆扬声器和球顶扬声器是由振膜直接鼓动周围空气把声音辐射出去的。而号筒扬声器却由振膜产生的声音通过号筒辐射到空间去。它是间接辐射。在这种情况下，号筒就像一个声变换器，它以足够大的负荷加到振膜上。所以号筒扬声器一般比纸盆扬声器和球顶扬声器效率高。在高保真扬声器系统中，号筒扬声器多用作中、高音单元。⑤带状高音扬声器。这种扬声器的振膜是用非常轻的铝箔带条做成短带条形状。振膜本身就是导电性材料，将其置于磁场中，通入信号电流即可振动发音。带状高音扬声器的阻抗非常小，与放大器和分频网络连接时，必须用匹配变压器。⑥薄片扬声器。该种扬声器的振膜是用耐高温的高分子薄膜形成的，音圈装在或印刷在高分子振膜上。将印刷有音圈的高分子振膜置于特殊形状磁体构成的磁场中，就可做成薄片型扬声器。此种扬声器的音圈导线电阻可设计成几Ω，可不用匹配变压器，同时其输入容量大。在音质方面，它和带状扬声器一样，不失真的自然声音感可延伸到较高的频段。3）按用途分类①全频带扬声器。它能够同时覆盖高、低频段，其振膜振动可产生从低音到高音的全频带声音。在全频带扬声器中，有单纸盆的全频带扬声器、双纸盆型和同轴型扬声器。双纸盆和单纸盆扬声器都是整体结构。同轴型扬声器是把两个扬声器做在一起构成一种多声道器件。②低音扬声器。是为低频段重放而设计的低音性能很好的扬声器，它几乎全是纸盆形扬声器。其重放频带下限应很低，振膜的振动幅度容许值应尽量大。因此振膜的口径较大，目前的口径可达８０ｃｍ。为了提高纸盆的振幅允许值，常采用软而宽的支撑边。③中音扬声器。它是专门用来重放中音段的单元，其性能是声压频率特性曲线平坦、失真小、指向性好，以及频率高。④高音扬声器。它是专门承受高频段重放的单元。工作频率在１～５ｋＨｚ以上。4）按频率分类：低频、中频、高频5）按外形分类：圆形、椭圆、圆筒、矩形3、扬声器的主要特性参数1）、标称功率标称功率又称额定功率或不失真功率，它是非线性失真不超过标准规范条件（一般不超过7-10%）下的最大输入功率。扬声器在这一正常功率下长期工作不应损坏。2）、标称阻抗制造厂产品标准所规定的阻抗值，在该阻抗上扬声器可获得最大功率。3）、共振频率扬声器的输入阻抗是随频率而变化的，扬声器在低频单某一频率处，输入阻抗追最大，这一频率称为共振频率fo,共振频率与扬声器的振动系统有关，振动系统质量越大，纸盆折环、定心支片愈柔软，其共振频率就愈低。4）、灵敏度当输入扬声器的功率为1W时，在轴线上一米处测出的平均声压。5）、指向性扬声器在不同方向上声辐射本领是不同的，表示这种性能的指标叫辐射指向性，指向性与频率有关，扬声器的辐射指向性随频率升高而增强，一般在250-300Hz以下，没有明显的指向性。二、传声器的认识：将声音转换成音频电信号的声电器件或称为“话筒”“麦克风”“微音器”1、传声器的分类方法很多，主要有以下几个。①按换能原理分类，有电动式传声器（如动圈式传声器、铝带式传声器等）、电容式传声器（其中包括驻极体式传声器）、电磁式传声器、半导体式传声器和压电式传声器（晶体传声器、陶瓷传声器、压电高聚合物式传声器）。②按指向性图分类，有无指向传声器（又称全指向传声器）、双向传声器（又称8字形指向性传声器）和心形传卢器、超心形传声器、超指向传声器（它们又称为单向传声器）。③按使用场合分类，有普通传声器、立体声传声器、近讲传声器、佩戴式传声器、无线传声器和测量用传声器等。2、传声器的选择：传声器的种类很多，要根据场合和要求进行合理选择。①要求可靠的，应选动圈式。②要求音质清脆的，应选电容式传声器。③注意电源的要求，有的直接接在电缆线上，有特殊的（48V直流）。④根据传声器的选场合，例如：体积大小、有无传输线、抗噪强度等。噪声大的场所应选抗噪音强的；⑤注意传声器的技术指标选择，如：指向性、灵敏性、最大承受的声压。⑥注意传声器的特点及使用范围。3、传声器的保养：5.2.4迷你音箱电路原理分析LM386电路分析LM386电路原理LM3861234785RP2C2C4C3C1C630k10F20F220F0.1F8100.1F+UCC6一、LM386典型应用电路输出电容(OTL)频率补偿，抵消电感高频的不良影响防止自激等调节电压放大倍数,阻值越小，增益越大。RP1ui调节音量10k电源退耦电容，减少信号对直流电源的干扰旁路电容二、LM386电路分析1、电路外部元件连接及元件名称作用如上图2、信号流程uiRP1LM386的3脚送入，进行功