电子设计实验报告——音频功放

1、 实 验 报 告实验课程名称 小型功率音频放大器LM386测试专 业 班 级 电信1403班 学 生 学 号 2014213940 学 生 姓 名 凌志云 实验指导教师 黄光明 实验课程名称：电子设计1一、 实验项目名称：小型功率音频放大器LM386的性能测试二、 实验目的和要求：实验目的：1. 熟悉焊接工艺；2. 熟悉测量的理解和仪器的使用；3. 增强对电路的理解。实验要求：1. 从网上下载LM386.PDF资料并阅读。2. 按所给元件及电路图组装LM386电路3. 按要求测试下列内容：1) 用毫伏表（或示波器）测试放大器的电压增益，并用dB方式表示。（1KHz）2) 测试放大器最大输入动态

2、范围。（1KHz）3) 测试放大器的带宽。4) 测试放大器的效率。（1KHz）5) 在电路连接成200倍增益时，重复按a、b、c的要求测试。4. 根据测试结果写出实验报告。5.一、三、 实验内容和原理：LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器。 LM386引脚图 按照上图焊接电路，并按要求测试：1) 用毫伏表（或示波器）测试放大器的电压增益，并用dB方式表示。（1KHz）2) 测试放大器最大输入动态范围。（1KHz）3) 测试放大器的带宽。4) 测试放大器的效率。（1KHz）5) 在电路连接成200倍增益时，重

3、复按a、b、c的要求测试。四、 数据记录测试结果见附测试表五、 注意事项1. 电源线与地线的走线尽量宽，尽量短：2. 与电源之间的连线要尽量拧紧，插件尽量焊接牢靠；3. 最后输出的负载线不要焊接在芯片上；4. 10UF的去偶电容尽可能的靠近芯片的电源引脚来放置；5. 大电流的地线和小电流的地线分开，最后并入电源地，防止信号干扰；六、 常见问题1. 当电路接为20倍增益的时候，电路工作正常，但当电路接为200倍增益时，在输出端会出现失真，经检查，故障确定为地线和电源线接的过长，导致失真。2. 焊接不注意容易造成自激；附元件表名称数量名称数量电路板1块电解电容10UF/16V 1只焊锡丝1条电解电

4、容220UF/16V 1只8PIN插座1只电阻10欧1/4W2只LM3861只瓷片电容4731只电线少许附 LM386 说明一、概述(Des cription):     LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大 器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场 合。 LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式

5、和贴片式。 二、特性(Features):     静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。     工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。     外围元件少。     电压增益可调,20-200。     低失真度。 典型应用电路   LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大

6、器，广泛应用于录音机和收音机之中。封装形式LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。特性静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电； 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V；外围元件少； 电压增益可调，20-200； 低失真度；应用特点LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386电

7、气参数极限参数电源电压（LM386N-1，-3，LM386M-1）15V 电源电压（LM386N-4）22V 封装耗散 （LM386N）1.25W （LM386M）0.73W （LM386MM-1）0.595W 输入电压±0.4V 储存温度-65至+150 操作温度0至+70 结温+150焊接信息焊接（10秒）260小外形封装（SOIC和MSOP） 气相（60秒）215红外（15秒）220热电阻qJC （DIP）37/WqJA （DIP）107/WqJC （SO封装）35/WqJA （SO封装）172/WqJA （MSOP封装）210/WqJC （MSOP封装）56/W电气特性Par

8、ameter 参数测试条件最小典型最大单位Operating Supply Voltage (VS) 操作电源电压- -LM386N-1,-3,LM386M-1,LM386MM-1-4-12VLM386N-4-5-18VQuiescent Current (IQ) 静态电流VS = 6V, VIN =048mAOutput Power (POUT) 输出功率-LM386N-1,LM386M-1,LM386MM-1VS = 6V, RL =8W, THD = 10%250325-mWLM386N-3VS = 9V, RL =8W, THD = 10%500700-mWLM386N-4VS=16V

9、, RL =32W, THD = 10%7001000-mWVoltage Gain (AV) 电压增益VS = 6V, f = 1 kHz26-dB10 F from Pin 1 to 846-dBBandwidth (BW) 宽带VS = 6V, Pins 1 and 8 Open300-kHzTotal Harmonic Distortion (THD)总谐波失 真VS = 6V, RL =8W,POUT = 125 mW f = 1 kHz, Pins 1 and 8 Open-0.2-%Power Supply Rejection Ratio (PSRR) 电源抑制比VS=6V, f

10、=1kHz, CBYPASS =10 F Pins 1 and 8 Open,Referred to Output-50-dBInput Resistance (RIN) 输入电阻-50-kInput Bias Current (IBIAS) 输入偏置电流VS = 6V, Pins 2 and 3 Open-250-nA详细介绍一、LM386内部电路LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。  第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T

11、4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个

12、电路具有稳定的电压增益。二、LM386的引脚图  引脚图LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10F。查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200；在1、8脚开路时，带宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。三、封装资料图封装图片资料(2张)1.LM386N-1、LM386N-3、LM386N-4 封装资料2.LM386MM-1

13、封装资料四、LM386应用电路图1的应用电路为增益20的情形，于pin 1及pin 8间加一个10F的电容即可使增益变成200，如图2所示。图 LM386典型应用电路(2张)中10千欧的可变电阻是用来调整扬声器音量大小，若直接将Vin输入即为音量最大的状态。五、应用注意事项尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。1、通过接在1脚、8脚间的电容（1脚接电容+极）来改变增益，断开时增益为20。如果不需要放大，可不接电容，减少噪声；2、PCB设计时，所有外围元件尽

14、可能靠近LM386；地线尽可能粗一些；输入音频信号通路尽可能平行走线，输出亦如此。3、尽可能采用双音频输入/输出。好处是：“+”、“”输出端可以很好地抵消共模信号，故能有效抑制共模噪声。5、第7脚（BYPASS）的旁路电容不可少！实际应用时，BYPASS端必须外接一个电解电容到地，起滤除噪声的作用。工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容的容值，减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致，这个电容可千万别省啊！6、减少输出耦合电容。此电容的作用有二：隔直+耦合。隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。减小该电容值，可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄；太低还会使截止频率（fc=1/(2*RL*Cout)）提高。七、 实验心得从组装开始进入到自己设计板子的布局，没有了印刷电路板，这一次的实验元件简单又少，但是