แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ LM386 ยังคงเป็นที่นิยมอย่างมากในฐานะชิปแอมพลิฟายเออร์ขนาดเล็กที่สุดตัวหนึ่ง อย่างไรก็ตาม LM386 ไม่สมบูรณ์แบบและมีข้อบกพร่องและข้อ จำกัด เล็กน้อย
ดังที่แสดงด้านล่าง LM386 ทำงานร่วมกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งทำให้มีขนาดใหญ่และมีราคาแพงกว่าและทำให้มีแนวโน้มที่จะบิดเบือนตามอายุ
ข้อบกพร่องอีกประการหนึ่งของ LM386 คืออิมพีแดนซ์อินพุตซึ่งดูเหมือนว่าจะสูงมากทำให้ชิปมีความเสี่ยงต่อการสั่นหากอินพุตไม่ได้แยกออกจากเอาต์พุตอย่างเพียงพอ
แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 20 (หรือ 200 โดยการใส่ตัวเก็บประจุเพิ่มเติม) ดูค่อนข้างสูงสำหรับระดับอินพุตสาย (1 V RMS) และส่งผลให้เกิดปัญหาการสั่นเพิ่มเติม
ในทางกลับกัน LM4862 IC นั้นล้ำหน้ากว่าและทรงพลังกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ LM386 และทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า
คุณสมบัติหลักของ LM4862
ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งมอบ 0.675 วัตต์ไปยังลำโพง 8 โอห์มโดยมีความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกรวม 1%
เมื่อใช้งานในระดับพลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อยการบิดเบือนจะลดลงเหลือเพียงเล็กน้อย
คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอีกอย่างของ IC LM4862 คือการปิดระบบระบายความร้อนโดยอัตโนมัติซึ่งช่วยปกป้องชิปจากความเสียหายแม้ว่าเอาต์พุตจะมากเกินไปหรือลัดวงจร
วงจรนี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟ 5 V เพียงตัวเดียวสำหรับการทำงาน อิมพีแดนซ์อินพุตของ LM4862 ค่อนข้างต่ำและสามารถปรับแต่งภายนอกได้อย่างเหมาะสมซึ่งจะทำให้ปัญหาการสั่นมีน้อยที่สุด
เค้าโครงภายใน
รูปต่อไปนี้แสดงโครงสร้างภายในของชิป LM4862 เอาต์พุตของ IC LM4862 ขับเคลื่อนไฟล์ ลำโพงในโหมดดิฟเฟอเรนเชียล ซึ่งเกี่ยวข้องกับรูปคลื่นผลักดึงตรงข้ามที่ขับลำโพงข้ามขั้วเอาท์พุทสองขั้ว โทโพโลยีที่แตกต่างนี้ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่า BTL (โหลดแบบเชื่อมสะพาน)
LM4862 ทำงานอย่างไร
ในการใช้งาน BTL ขั้วทั้งสองของลำโพงจะสลับกันเป็น + 5V และ 0V ขึ้นอยู่กับความถี่ของเพลง ซึ่งหมายความว่าแอมพลิฟายเออร์สามารถสร้างการแกว่งทั้งหมด 10 โวลต์ข้ามลำโพงจากแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ แค่นี้ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างระดับเสียงเพลงที่น่าประทับใจผ่านลำโพงฟูลเรนจ์ขนาด 4 นิ้ว
ชิปจะทำงานกับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 2.7 V ถึง 5.5 V. ซึ่งหมายความว่า LM4862 สามารถใช้พลังงานจากเซลล์ 1.5 V AAA สองหรือสามเซลล์หรือจาก a คอมพิวเตอร์ 5 V USB หรือจากไฟล์ ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ .
แต่อย่าลืมว่าแหล่งจ่ายไฟต้องไม่เกิน 5.5 V ดังนั้นแม้แต่แหล่งจ่ายไฟ 6 V ก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับชิปได้อย่างถาวร
การใช้กระแสรวมของชิปคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 5 mA ในกรณีที่ไม่มีอินพุตเพลง และอยู่ที่ประมาณ 250 mA เมื่อใช้งานที่ขีด จำกัด ระดับเสียงสูงสุด
การปฏิเสธการกระเพื่อมของแหล่งจ่ายไฟนั้นยอดเยี่ยมมากซึ่งมากกว่า 50 dB เมื่อ C2 = 1µF
วิธีสร้างเครื่องขยายเสียงโดยใช้ LM4862
วงจรแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ LM4862 ทั่วไปสามารถอยู่ในรูปต่อไปนี้
มันดูง่ายมากโดยไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้าใด ๆ ซึ่งช่วยให้ราคาถูกและยังมีเอาต์พุตเสียงที่มีความเที่ยงตรงสูง
โดยทั่วไป C2 จะทำงานเหมือนตัวเก็บประจุบายพาสไบแอสซึ่งอาจเป็นอิเล็กโทรไลต์แทนทาลัมบล็อกสัญญาณเสียงผ่านได้
ถ้าเป็นไปได้สามารถเพิ่มอิเล็กโทรไลต์ 100 µF ขนานกับ C3 เพื่อเพิ่มความเสถียรเมื่อ IC ทำงานด้วยแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมไม่ดี แรงดันไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดย 2 (R2 / R1) ซึ่งต้องไม่เกินค่า 20
คุณสามารถคาดหวังว่าคุณภาพเสียงจะดีที่สุดเมื่อ R2 = R1 และอัตราขยายเป็น 2 นี่คือสิ่งที่ต้องปฏิบัติตาม ขับลำโพง เมื่ออินพุตเป็น 1 โวลต์จากอินพุตสายหรือแจ็คหูฟัง 3.5 มม.
ในกรณีที่ค่าเกนสูงกว่า 5 อาจจำเป็นต้องเพิ่มตัวเก็บประจุบายพาส C4 ข้าม R2 เพื่อป้องกันการสั่น นี่อาจเป็นตัวเก็บประจุ 5 pF แม้ว่าจะสามารถใช้ตัวเก็บประจุได้ถึง 22 pF แต่ค่าที่สูงกว่านี้อาจทำให้เกิดปัญหาได้
โดยปกติแล้วสามารถใช้ตัวต้านทานที่มีค่าน้อยกว่าเช่น R1 = 4.7K และ R2 = 4.7K ถึง 47K เมื่ออินพุตถูกป้อนจากแหล่งจ่ายอิมพีแดนซ์ต่ำ ภาพต่อไปนี้แสดงให้เราเห็นค่าส่วนประกอบสำหรับการตั้งค่าเครื่องขยายเสียงทั่วไปบางส่วน
โปรดทราบว่าการออกแบบแอมพลิฟายเออร์จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นในแง่ของต้นทุนและการประหยัดพลังงานเมื่อการตอบสนองเสียงเบสอยู่ในระดับต่ำสุดแม้ว่านั่นจะหมายถึงการไม่มีโน้ตความถี่ต่ำที่หนักกว่าก็ตาม
LM4862 ถูกระบุให้ทำงานกับลำโพง 8 โอห์มเป็นอย่างน้อยโอห์มที่ต่ำกว่าอาจใช้งานได้เช่นลำโพง 16 โอห์ม 32 โอห์มหรือ 64 โอห์ม แต่อาจทำให้กำลังขับน้อยลงอย่างมาก
หากคุณต้องการใช้งานลำโพงเป็นเอาต์พุตเดี่ยวโดยการต่อสายดินที่ปลายด้านหนึ่งคุณอาจต้องเพิ่มตัวเก็บประจุแบบอนุกรมกับปลายอีกด้านของลำโพงซึ่งเชื่อมต่อกับเอาต์พุต IC ดังที่แสดงด้านล่าง:
แต่การทำงานเพียงครั้งเดียวอาจลดกำลังขับจากลำโพงลงอย่างมากเมื่อเทียบกับโหมดดิฟเฟอเรนเชียล
การใช้ Pin Shutdown
โดยปกติพินปิดเครื่อง # 1 จะเชื่อมต่อกับสายกราวด์ตามปกติ อย่างไรก็ตามสามารถกำหนดค่าพินเฉพาะนี้ได้ด้วยปุ่มเพื่อใช้ฟังก์ชัน 'ปิดเสียง' โดยไม่จำเป็นต้องวางสวิตช์ลงบนสายสัญญาณโดยตรง
การใช้ Bias Pin
ขาไบอัส # 2 ถูกยกเลิกเป็นเอาต์พุตจากตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าภายในซึ่งใช้สำหรับรักษาอินพุตบวกของทั้งแอมป์ออปที่ครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้สามารถจ่ายไฟให้วงจรด้วยแหล่งจ่ายเดียวได้
bias pin2 อาจถูกใช้เพิ่มเติมเพื่อไบแอสแอมป์เพิ่มขึ้นอีกสองสามตัวดังที่แสดงในรูปต่อไปนี้
อาจจำเป็นต้องข้ามพินไบแอสไปที่กราวด์โดยใช้ตัวเก็บประจุใด ๆ ตั้งแต่ 0.1 และ 10 µF เพื่อปรับปรุงการตอบสนองต่อการปฏิเสธระลอกคลื่นและเพื่อลดเสียง 'กระหน่ำ' ทุกครั้งที่เปิดเครื่องขยายเสียง
LM4862 วงจรการใช้งาน
วงจรเครื่องขยายเสียงขนาดเล็กนี้สามารถใช้งานได้จริงสำหรับทุกแอปพลิเคชันที่ต้องการขยายสัญญาณเสียงขนาดเล็กให้มีระดับเสียงที่สูงพอสมควร
วิทยุ AM
ถึง วงจรเครื่องรับวิทยุ เป็นหนึ่งในตัวอย่างต่อไปนี้ดังที่แสดงด้านล่างโดยใช้เครื่องรับ ZN414 AM ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามคุณสามารถใช้ส่วนของเวที LM4862 หลังจากการควบคุมระดับเสียง R3 เพื่อวัตถุประสงค์ในการขยายเสียงขนาดเล็กที่คล้ายกัน
วิทยุธรรมดานี้จะรับสถานี AM ในพื้นที่ทั้งหมดดังและชัดเจนผ่านลำโพงที่ต่ออยู่
สแควร์เวฟออสซิลเลเตอร์
IC ยังสามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างง่ายดาย ออสซิลเลเตอร์คลื่นสี่เหลี่ยม วงจรดังแสดงด้านล่าง:
การควบคุมมอเตอร์แบบสองทิศทาง
แม้ว่า IC LM4862 ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานเหมือนเครื่องขยายเสียง แต่ก็สามารถใช้เป็นไฟล์ เวทีคนขับมอเตอร์สะพานเต็ม และสามารถเปลี่ยนทิศทางของมอเตอร์ได้ง่ายๆเพียงแค่เปลี่ยนสัญญาณลอจิกอินพุตดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้
อ้างอิง: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4862.pdf
ก่อนหน้านี้: Reed Switch - การทำงานวงจรแอปพลิเคชัน ถัดไป: เครื่องกำเนิดเสียงเตือนรถยนต์สำหรับการจุดระเบิดไฟหน้าไฟเลี้ยว