Найти тему

Для начинающих. УНЧ на LM386.

Не смотря на широкое применение в УНЧ самодельных приемников и трансиверов LM386, я ни разу не использовал ее по причине отсутствия, предпочитая имеющиеся TDA7050 или КА2209. А тут пришли мне от дядюшки Ху и LM386.

Первым делом - к даташиту. Параметры средненькие: Рвых= 0,5 Вт (Uпит = 9, КНИ = 10%, Rн = 8 Ом). Но для такой мощности на DIP8 нужно приклеивать радиатор. Но для связного приемника или трансивера, да с выходом на наушники - вполне сойдет, да и для карманного приемника тоже. Тем более, что работать она будет от напряжения 4 -12 В.

Внутренняя архитектура очень простая:

Рис. 1. Из даташита.
Рис. 1. Из даташита.

Сигнал рекомендуется подавать на неинвертирующий вход (вывод 3), а инвертирующий вход (вывод 2) закоротить на землю. Но он и так заземлен через резистор R1 = 50 кОм. Поэтому часто этот резистор просто шунтируют конденсатором 10 нФ во избежании наводок.

К выводу 7 можно подключить конденсатор емкостью 10 - 47 мкФ, тогда вместе с резистором R4 он образует фильтр по питанию для транзисторов VT1 - VT6. Ниже на графике приведена зависимость коэффициента подавления помех по питанию в зависимости от емкости конденсатора фильтра.

Рис. 2. Из даташита.
Рис. 2. Из даташита.

С конденсатором 50 мкФ подавление помехи с частотой 50 Гц составляет почти 50 дБ, а если взять 100 мКф - то и более 60 дБ будет. Поэтому жалеть емкость, особенно про наличии сетевых наводок , не стОит.

Как видим, в эмиттерную цепь транзистора VT6, который выполняет роль предварительного УНЧ, включена цепочка R2, R5, которая является элементом ООС и определяет усиление каскада. Если к выводам 8 и 1 ничего не подключать, то усиление всего усилителя составляет 20 раз.

Если замкнуть R5 по переменному току конденсатором большой емкости (47 - 100 мкФ), то из-за ослабления ООС усиление повысится до 200 раз. Тут есть одна маленькая тонкость: с таким же успехом можно включить шунтирующий конденсатор между выводом 1 и общим проводом. А если включить вместо конденсатора цепочку из конденсатора и переменного резистора, то можно регулировать коэффициент усиления от 20 до 200. А если вместо переменного резистора включить полевой транзистор, то можно организовать систему АРУ.

Можно регулировать и АЧХ усилителя. Если, например емкость конденсатора между выводами 1 и 8 выбрать порядка 100 нФ, то на низших частотах будет завал, а на высших - подъем. Если между выводами 1 и 5 включить RC-цепочку, то можно организовать подъем низших частот.

Рис. 3. Из даташита.
Рис. 3. Из даташита.

Судя по графику, приведенному ниже, использовать микросхему при мощностях более 250 мВт не стоит, так как резко растет коэффициент гармоник.

Рис. 4. Из даташита.
Рис. 4. Из даташита.

Теперь - к практике. Схема вот такая:

Рис. 5.
Рис. 5.

Собрал все на макетке, использовав панельку под микросхему. Это меня и спасло. Вставил в панельку микросхему - в динамике абсолютная тишина. Касаюсь пинцетом входа - тишина. Проверил динамик - норма, проверил потребляемый микросхемой ток - 3,4 мА. Измеряю напряжение на выводе 5 - всего 1,4 В, а должно быть половина напряжения питания! Значит микросхема дохлая. Вытаскиваю ее и вставляю другую - все тоже самое. Беру третью и, хотя питание было отключено, в динамике слышно легкое потрескивание - видимо С5 не успел разрядиться.

Подключаю питание - в динамике легкий шум, касаюсь пинцетом входа - ничего. Проверяю напряжение на выводе 5 - норма, 4,5 В. Подключаю к входу генератор - в динамике еле-еле слышно тон, только при амплитуде сигнала на входе 0,5 В тон становится слышно четко. Что-же теперь-то не так? А вдруг? Отпаиваю правый вывод конденсатора С2 от вывода 3 микросхемы и подключаю его к выводу 2, убрав перемычку с выводом 4. Касаюсь входа - все работает.

Проверил другие микросхемы - увы, из 10 штук, присланных дядюшкой Ху, рабочими оказались только 4. Для экспериментов усложняю схему.

Рис. 6.
Рис. 6.

На входе - делитель напряжения R1R2 примерно 1:10. Для организации АРУ служит другой делитель - R4, канал VT1, R5. Управляющий сигнал для АРУ снимается с выхода усилителя через конденсатор С4. Затем он выпрямляется выпрямителем по схеме удвоения, и положительное напряжение выделяется на R6 и сглаживается С3.

Если сигнала на выходе нет, то напряжение на R6 и подключенном к нему затвору VT1 отсутствует, и канал транзистора закрыт, и входной сигнал почти не ослабляется резисторами R4,R5. Если на затворе транзистора появится положительное напряжение, то сопротивление его канала уменьшается и ослабляет входной сигнал. Скорость срабатывания АРУ зависит от емкости C3 и сопротивления R6. Чем они больше, тем медленнее реагирует АРУ на изменение сигнала.
Чтобы включить систему АРУ нужно убрать перемычку между точками А и Б, подключив к ним выводы резисторов R4,R5, а затвор VT1 подключить к точке С.

Все разместилось на стандартной макетке.

Рис. 7.
Рис. 7.

В качестве нагрузки использовал два двухваттных резисторов по 13 Ом, соединенных параллельно, т.е. общее сопротивление 7,5 Ом.

Сигнал подавал на вход делителя 1:10, туда же подключил один из каналов осциллографа, а другой канал - параллельно нагрузке.

Рис. 8. Внизу сигнал на входе делителя 1:10, вверху - на нагрузке.
Рис. 8. Внизу сигнал на входе делителя 1:10, вверху - на нагрузке.

При максимальном сопротивлении R3 коэффициент усиления около 25, а максимальный размах неискаженного сигнала на нагрузке 5 В, при размахе входного 180 мВ.

Рис. 9.
Рис. 9.

При уменьшении сопротивления R3 усиление увеличивается, но максимальный неискаженный сигнал удается получить лишь при усилении около 50. При увеличении коэффициента усиления более 50 сигнал начинает искажаться.

Рис. 10.
Рис. 10.

На рис. 10 форма сигнала при максимальном усилении около 200. При усилении 50 увеличение входного сигнала приводит к симметричному ограничению сигнала.

Рис. 11.
Рис. 11.

Снял АЧХ усилителя - к ней претензий нет.

Рис. 12.
Рис. 12.

Систему АРУ постараюсь протестировать завтра.

Каковы выводы? Во-первых по качеству он примерно эквивалентен вот такому УНЧ, схемы которого применялась в карманном радиоприемнике.

Рис. 13 С сайта https://elektro.jofo.me/2009635.html.
Рис. 13 С сайта https://elektro.jofo.me/2009635.html.

Конечно, в микросхеме стабилизация получше, да и деталей поменьше.

Во-вторых, дядюшка Ху любит пошутить. В третьих, сигнал нужно подавать на инвертирующий вход, хотя это может быть только для моих микросхем.

Всем здоровья и успехов!