基于LM386集成功率放大電路的制作與調(diào)試

黃菊

摘 要：LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，它具有頻響寬、功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電壓適應(yīng)范圍寬，外接元件少和總諧波失真小等特點(diǎn)，在各種功率放大設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：LM386；集成功放

1 功率放大器概述

功率放大器是將前級(jí)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行功率放大，以獲得足夠大的功率輸出。功率管通常是在大信號(hào)狀態(tài)下工作，其工作電壓和電流都比較大，并且往往是在接近極限狀態(tài)下運(yùn)行。所以，在功率放大器中首先應(yīng)在一定的信號(hào)噪聲比的情況下有足夠的功率輸出，其次由于功率管是在大信號(hào)下工作，非線性失真問(wèn)題很突出，對(duì)于同一只功率管，輸出功率越大，非線性失真越嚴(yán)重。第三，一臺(tái)電子設(shè)備消耗的電源功率，主要是在功放級(jí)，所以效率問(wèn)題很重要，因此一般低頻功放級(jí)一般使用乙類和甲乙類放大。

2 LM386內(nèi)部電路

半導(dǎo)體集成音頻功率放大器的內(nèi)部電路一般均為OTL或OCL電路形式的功率放大器。這類集成攻放不僅有OTL或OCL音頻攻放的優(yōu)點(diǎn)，而且還有體積小、工作電壓低、效率高，可靠性能好，應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在已被廣泛的應(yīng)用與收音機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)等音響產(chǎn)品中。集成功放內(nèi)部電路與一般分立元件功率放大器有區(qū)別，通常包括前置放大級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)、功率輸出級(jí)、偏置級(jí)等幾部分。有些還具有一些特殊功能（消除噪聲、短路保護(hù)等），LM386集成功放的內(nèi)部電路與通用型集成運(yùn)放相類似，是一個(gè)三級(jí)放大電路。

輸入級(jí)為差分放大電路，使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。中間級(jí)是本集成功放的主要增益級(jí)，為共射放大電路，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)并作為驅(qū)動(dòng)級(jí)。輸出級(jí)是準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱功率放大最終能輸出較大功率。并且引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。

3 LM386低壓音頻功率放大器電路

⑴LM386是一種低電壓通用型集成功率放大器，引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端，引腳5為輸出端應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。音頻信從3腳輸入，放大后的信號(hào)從5腳輸出，5腳外接電容C3為功放輸出電容，以便構(gòu)成OTL電路只需使用單電源供電。引腳7與地之間外接電解電容這個(gè)不可少，實(shí)際應(yīng)用時(shí)起濾除噪聲的作用。工作穩(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。增大這個(gè)電容的容值，減緩直流基準(zhǔn)電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；引腳1、8開(kāi)路時(shí)，負(fù)反饋?zhàn)顝?qiáng)，整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為20倍，在實(shí)際應(yīng)用中往往在1、8腳之間外接阻容串聯(lián)電路，可使電壓放大倍數(shù)提高到200。使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10μF。此電路調(diào)節(jié)RP即可使集成功放電壓放大倍數(shù)在20～200之間變化。

⑴功率放大電路的特點(diǎn)。由于功率放大器處于大信號(hào)工作狀態(tài)，在接線中元件分布排線走向不合理，極容易產(chǎn)生自激或放大器工作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法正常工作。所有外圍元件盡可能靠近LM386；地線盡可能粗一些。功率放大電路輸出功率要盡可能大，功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過(guò)晶體管的極限值：ICM、UCEM、PCM。另外，必須注意防止波形失真。由于LM386是小功率放大，所以安裝焊接時(shí)可以不安裝散熱片。

⑵電路調(diào)試。當(dāng)電路焊接完成后，當(dāng)靜態(tài)設(shè)置合適后主要進(jìn)行的是電路調(diào)試。此電路分為三級(jí)調(diào)試，首先第一級(jí)輸出調(diào)試，一定要注意波形失真問(wèn)題，當(dāng)輸出剛好不失真后進(jìn)行功放輸出級(jí)調(diào)試，可以測(cè)試輸出功率、輸出效率、頻率響應(yīng)等。最后電路連試，進(jìn)行音頻測(cè)試。

⑶放音效果調(diào)試。在靜態(tài)測(cè)試合格后，給功率放率放大器輸入信號(hào)，這里可以輸入三種不同的信號(hào)，帶音箱試聽(tīng)放大信號(hào)的效果。第一、單一頻率的信號(hào)，第二、語(yǔ)音信號(hào)，第三、音樂(lè)信號(hào)，并都用示波器觀察輸出波形。會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)出入信號(hào)不同時(shí)，呈現(xiàn)出不同的波形。特別是在觀察語(yǔ)音信號(hào)和音樂(lè)信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)分布比較雜亂，說(shuō)明人的聲音其實(shí)是由很多個(gè)不頻率組成，因此當(dāng)人們發(fā)出聲音時(shí)就變成了不同的個(gè)體。那些經(jīng)常模仿別人聲音的，其實(shí)就是找到模仿人相同的頻率就可以發(fā)出不同的聲音。

LM386功率放大電路，音質(zhì)不錯(cuò)，電路也比較簡(jiǎn)單。但要注意在器件上電、斷電瞬間，甚至工作穩(wěn)定后，一些操作如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕都會(huì)帶來(lái)的瞬態(tài)沖擊，在輸出喇叭上會(huì)產(chǎn)生非常討厭的噪聲。調(diào)節(jié)音量的電位器質(zhì)量太差的不要，否則受害的是耳朵；阻值不要太大，10K最合適。另外盡可能采用雙音頻輸入/輸出。好處是：“+”、“-”輸出端可以很好地抵消共模信號(hào)，故能有效抑制共模噪聲。

隨著半導(dǎo)體工藝、技術(shù)的不斷發(fā)展，輸出功率幾十瓦以上的集成放大器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。功率VMOS管的出現(xiàn)，也給功率放大器的發(fā)展帶來(lái)了新的生機(jī)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]http：//wuxizazhi.cnki.net/Search/DZZZ200011004.html.

[2]http：//www.docin.com/p-523931951.html.

[3]夏敏磊.變速運(yùn)動(dòng)小車功率放大電路的分析與調(diào)試.電子工業(yè)，2011年7期.