Усилитель на базе LM3886. Усилитель LM386. Описание, datasheet, схема включения Усилитель на новой микросхеме lm

Интегральная микросхема LM317 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения, который активно используют не только в промышленных электронных устройствах, но и в радиолюбительских кругах. Простая схема включения, широкий диапазон рабочих напряжений и доступные программы расчетов дали возможность радиолюбителями активно использовать микросхему в самых разных самодельных устройствах.

Не многим известно, что эту микросхему можно использовать в качестве усилителя мощности, звук вполне достойный. Сама микросхема способна отдавать в нагрузку ток до 1.5А, в таком подключении греться будет довольно сильно, поэтому понадобиться серьезное охлаждение.

Крайне не советую поднимать номинал входного напряжения больше 9 Вольт, дальше уже начинаются сильные искажения даже если питать от аккумулятора или стабилизированных блоков питания.

Схема на данный момент активно собирается иностранными радиолюбителями и вертится в интернете как усилитель разряда «Hi-End» довольно часто, хотя реальные возможности микросхемы в качестве УНЧ сильно преувеличены, и ничего «хай-эндовского» я не наблюдал. Звук не плохой, но искажения есть, наравне с TDA2003 — старая и добрая микросхема, на которой многие из нас строили свои первые усилители, поначалу звук нравиться, но когда собираешь более серьезные схемы, то становиться ясно, что старая TDA2003 звуком не блестит.

Вернемся к нашему усилителю. После сборки схемы нужно выставить половину питающего напряжения на второй ноге стабилизатора. Делают это с помощью переменного резистора 5кОм.

К сожалению, измерять выходные параметры и оценить реальное качество звука увы, нечем, скажу только, что чувствительность по входу довольно большая, можно подавать сигнал от звуковой карты ПК, при напряжении 9 Вольт усилитель способен развивать выходную мощность до 1,2 ватт, отличный вариант усилителя для наушников, довольно неплохого качества. Заграничные радиолюбители так оценили эту схематику, что стали собирать варианты в классе «А» с ламповыми предусилителями, попробовать думаю стоит.

При создании мультимедийного центра на базе персонального компьютера мною был изготовлен простой и качественный стереофонический усилитель на LM3886 (УМЗЧ для начинающих радиолюбителей) с выходной мощностью по 50 Вт на канал. Свой выбор на LM3886 я остановил, изучив описания и положительные отзывы радиолюбителей на форумах. LM3886 выпускается в двух вариантах: с минусом питания на корпусе (LM3886T) и с изолированным корпусом (LM3886TF). В первом случае желательна электрическая изоляция микросхемы от радиатора.

Эта микросхема обладает очень хорошими параметрами:

Диапазон питающих напряжений от 18 (+-9) до +-42 В;

Номинальная выходная мощность более 68 Вт при Кг 0.1%;

Пиковая выходная мощность до 135 Вт;

Внутреннее ограничение тока 7…11.5 А;

Коэффициент гармоник на мощности 60 Вт не более 0.03%;

Интермодуляционные искажения не более 0.01%;

Скорость нарастания выходного сигнала 8…19 В/мкс;

Полоса усиления 2…8 МГц;

Соотношение сигнал/шум до 110 дБ.

Выходная мощность этой микросхемы ограничена лишь тепловыделением. Безопасный для выходных транзисторов долговременный ток позволяет получить выходные мощности ~68 Вт, а внутреннее ограничение тока (не менее 7 А) защищает микросхему от короткого замыкания на выходе.

В результате макетирования УМЗЧ наиболее приятной на слух оказалась схема с инверсным включением LM3886.

Возможным недостатком данной схемы может быть низкое входное сопротивление равное 10 Ком. Но если учесть, что выходное сопротивление современных звуковых карт редко превышает 4 Ком, это становится преимуществом (низкой чувствительностью к наводкам на соединительные провода). Номинал конденсатора С1 может быть в диапозоне 2 - 4,7 мкФ.

Второй канал стереофонического усилителя собран по этой же схеме.

Схем блока питания усилителя приведена ниже.

Плата усилителя спроектирована с помощью программы Sprint-Layout 6.0. Размер платы 46 х 33 мм.

Изготовлена плата по ЛУТ-технологии.

Из спортивного интереса решил провести замеры искажений LM3886 в зависимости от выходной мощности.

Результаты измерений представлены ниже:

На графике видно, что спектр гармоник достаточно длинный, а уровень гармоник высших порядков практически не зависит от выходной мощности. Тем не менее их уровень оказался менее 120 Дб, т.е. для большинства звуковых карт он просто окажется за уровнем шумовой полки.

Личный опыт показал, что с использованием интегральной микросхемы LM3886 можно собрать очень простой и весьма качественный усилитель мощности звуковой частоты, который удовлетворит запросы большинства начинающих радиолюбителей.

Вложение : 255,28 KB (Скачиваний: 1432)

При построении качественного УНЧ, многие выбирают отлично зарекомендовавшую себя специализированную микросхему LM3886 - высококачественный аудио усилитель мощности, способный выдавать больше 50 ватт непрерывной средней мощности в 4-омную нагрузку и 40 ватт в 8 Ом, при 0.1% THD+N, в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Почему именно LM3886? У неё полностью защищены элементы на выходе от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузок, в том числе и мгновенных пиков температуры. Тепловая защита срабатывает быстрее, чем разрушается кристалл микросхемы. Здесь имеется отличное соотношение сигнал/шум - более 92 дБ, с низким уровнем шума всего 2 мкВ. Она демонстрирует крайне низкий THD+N, в районе значений 0.03% при номинальной мощности в звуковом спектре, и обеспечивает отличную линейность.

Схема усилителя звука на 50 ватт

По сути, схема похожа на ту, что . Делитель Rf1, Ri определяют коэффициент усиления в данном случае усиление 22k/1k = 22 (27dB). Конденсатор Ci 47uF образует ФВЧ с частотой среза 5 Гц.

Характеристики усилителя на LM3886

• Максимальная выходная мощность: 65 Вт RMS - 108 Вт пиковая
• Коэффициент нелинейных искажений: 0,02% при 50 Вт
• Отношение сигнал-шум: 110 дБ на 50 Вт - 92 дБ на 1 Вт

• от перенапряжения;
• от перегрузки;
• от короткого замыкания выхода;
• от перегрева.

1. Для 8 Ом - стандартный режим: 220/2 х 24 В (со средним выходом) не менее 150 Вт
2. Для 4 Ом - стандартный режим: 220/2 х 18 В (со средним выходом) не менее 150 Вт

В схеме используются два LM3886 на один канал, что позволяет получить мощность 50Вт при работе на нагрузку 8Ом и 100Вт при нагрузке 4Ом. Лучше использовать операционные усилители LM3886 TF, так как они с изолированной подложкой и их можно крепить к радиаторам без изоляционных прокладок. Входное сопротивление данного усилителя составляет около 47кОм.

Принципиальная схема усилителя:

Блок питания:

Сердцем блока питания является стабилизатор LT1083, который позволяет получить ток до 8А.

Диоды должны иметь запас по току, в проекте использовались диоды MUR860.

Если использовать LM317 и TIP2955, то можно получить ток до 15А.

Печатная плата разработана таким образом, что силовая и сигнальная земля объединены только в одной точке, Это положительно сказывается на качестве звучания.

Резисторы 20кОм и 1кОм с допуском 0,1%. Выходные резисторы 1Ом 3 Вт пришлось заменить на шесть резисторов 0.5Вт 1% 1Ом в параллель, так как найти резистор 3Вт с допуском в 1% практически невозможно.

Входной конденсатор 1мкФ должен быть высокого качества, например в этом проекте был использован Auricap 450V 1uF.

Конденсаторы ВЧ фильтра 47 пФ и 220пФ - слюдяные с обкладками, металлизированными серебром(silver mica capacitor)

В источнике питания используются Blackgate 1000мкФ 50В.

С2 и С6 Blackgate 100мкФ 50В. Для достижения лучшего результата, используйте неполярные конденсаторы. У меня неполярный Blackgate просто не вписался на плате.

680Ом + 470пФ устанавливается непосредственно на аудио разъём. Это необходимо для фильтрации помех до того как они попадут на плату усилителя.

Конденсаторы С11 и С13 0.1uF WIMA припаяны непосредственно на контактах LM3886 на нижнем слое печатной платы. Это помогло удалить некоторые высокочастотные шумы.

LM3886 установлены на алюминиевую пластину, к которой крепятся 3 компьютерных радиатора. Для улучшения теплопроводности использовалась термопаста Arctic Silver.

Однажды, придя после работы домой, и включив любимую композицию в Foobar , я захотел чего то получше. И ради это чего-то "лучшего", ради интереса сборки электроники, захотел собрать первый усилитель. До этого больше занимался всякими высоковольтными вещами, ну и немного цифровой электроникой. Первым делом, начал искать микросхему, на которой буду собирать усилитель, остановился на LM1875 ().

К ней меня подтолкнуло то, что по своим показателям она значительно превосходит микросхемы аналогичного класса, выпускаемые другими производителями, такие как TDA2030, TDA2050 например. По таким параметрам как КНИ (коэффициент нелинейных искажений), надежность, напряжение питание у LM1875 выше чем у TDA2030, как и мощность. Ну и в среде "Аудиофилов", про нее хорошо отзываются.

После выбора микросхемы, приступил к поиску схемы, почитав разные форумы, пришел к схеме, которая ниже:

Плату Усилителя старался делать максимально компактной, дорожки после пайки хорошо залудил припоем. Питающие провода и входные запаяны в плату, только на выходе поставил клеммный разъем. Фотография платы усилителя:

После сборки усилителя задался вопросом питания, а с чего начинается питания усилителя? Правильно с сети, и по скольку хотел сделать что то качественное, первым делом собрал маленький сетевой фильтр, по схеме, которая ниже:

Получился он достаточно миниатюрным, на нем, нет не какой экзотики, только 2 помехоподавляющих конденсатора С1, С2, по 47 нФ, синфазный дроссель Murata и варистор Epcos 391. Для защиты трансформатора стоит предохранитель, тем более тут есть варистор, по этому предохранитель обязателен. Да и к слову первое что должно быть у сетевого устройства- это предохранитель.

Про трансформатор писать особо не чего, это тороидальный трансформатор, у которого перемотана вторичная обмотка. Мощность у него 50 Ватт, чего для данного усилителя хватит с головой. После перемотки у него 2 обмотки по 15 вольт.

Подключен этот трансформатор к выпрямителю из диодов Шоттки MBRF10100CT, по следующей схеме:

Собственно в этом выпрямителе нет, не чего особенного, тут лишь применил пару вещей, о которых прочел, когда искал себе схему усилителя, а именно: применил в выпрямителе диоды Шоттки, для исключения мультипликативных помех, да и не греются они из-за малого падения напряжения на них. В выпрямителе применил конденсаторы как низкоимпедансные (Low ESR), так и обычные, считается, что такая сборка электролитов хорошо влияет на звук. Зашунтировал питание плеч пленками по 100 нФ. Для исключения мультипликативных помех, так же можно установить конденсатор на 10-47 нФ параллельно катоду и аноду, в диодном мосте, у каждого диода. На плате я под них заложил место, и даже запаял, что бы наверняка этих помех не было. Ниже фотография выпрямителя:

В процессе настройки не нравился переходной процесс, который был слышен в динамиках при выключении и выключении усилителя, было решено сделать задержку подачи сигнала на АС. Поискав решил сразу соединить её с защитой от постоянного напряжения на выходе. Так как АС обычно дороже УМЗЧ, и выгорание микросхемы ничто по сравнению с сгоранием катушки динамика. Для защиты АС и задержки подачи сигнала, была выбрана такая схема:

Развел плату сразу под 2 канала, применил реле на 15 А, с управляющим напряжением 12 В. Для минимизации размеров применил SMD резисторы типоразмера 1206. Ниже фотография получившейся платы:

По скольку защита питается от 12 вольт, нужно было где-то брать эти 12 вольт, мотать обмотку на транс не хотелось. Были даже идеи повесить на одно плечо стабилизатор, и с него брать напряжение нужное. Но так бы я немного просадил это плечо, внес какие не быть искажение в звук, а оно мне надо? Решил сделать на отдельной платке БП на 12 вольт, для этого взял трансформатор, залитый, герметичный на 4 Ватта 9 вольт, и по стандартной схеме: трансформатор - выпрямитель - LM1812, сделал стабилизатор. При такой нагрузке трансформатор не греется, чему я рад. В прочем чему там греться?

Фотография БП на 12 вольт, для защиты:

Питается он, как и тот трансформатор, напоминающий желтенький пончик, от сетевого фильтра, который на этой фотографии можно увидеть под стабилизатором 12 вольт, точнее краешек его платы.

Теперь насчет дросселя, который на платках усилителей есть, в нем нет не чего особо сложного. Мне правда немного повезло с тем, что у меня в радиомагазине продаются пластиковые каркасы под них. Называются B-P36/22-1 у них внутренний диаметр 22 мм а внешний 36 мм. Нам нужно намотать 20 витков проводом 0.8 мм. Ниже фотография такой шпули под намотку с намотанным проводом:

Что могу сказать про звук, как по мне нормально звучит, доволен даже:) Может и правда Hi-Fi, если использовать для колонок у компа, то вполне оправдывает свою цену на постройку. Колонки пока стоят от музыкального центра, 6 Ом Kenwood, думаю позже займусь его внутренним фильтром, Лично меня устраивает, а это самое главное. Хотя... уже даже сейчас, стал подумывать о сборке чего ни будь транзисторного, сравнить.

Список радиоэлементов