LM4862 Amplifier Circuit - ทางเลือก LM386 ที่ดีกว่า

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





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