電子線路課程設(shè)計(jì)-基于lm386的簡(jiǎn)單功放設(shè)計(jì)

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1、電子線路課程設(shè)計(jì)基于LM386的簡(jiǎn)單功放系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)概述、設(shè)計(jì)思路功率放大器的作用是給音響放大器的負(fù)載（揚(yáng)聲器）提供一定的輸出概率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能大，輸出信號(hào)的非線性失真盡可能小，效率盡可能高。功放常見(jiàn)的電路形式有OTL（OutputTransformerless）和OCL(OutputCapacitorless)電路。有用集成運(yùn)算放大器和晶體管組成的功放，也有專用集成電路功放。LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻或電容，

2、便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至200。輸入端以地位參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，工作電壓范圍寬,4-12Vor5-18V，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW,且外圍元件少。設(shè)計(jì)功放電路由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)三部分組成的：輸入級(jí)是由100uF的耦合電容及100的電位器組成的，它具有隔直、調(diào)節(jié)音量及增益的作用；中間級(jí)是由集成運(yùn)放LM386以及由R1、RV4、C2等組成的可調(diào)增益放大電路；輸出級(jí)是由低通濾波器及揚(yáng)聲器組成的，其中L1為高頻扼流圈；由于該電路為雙聲道功率放大器，所以下部分電路與上部分電路完全對(duì)稱，故電路原理同上。二、系統(tǒng)組成與工

3、作原理1、LM386的工作原理LM386是一個(gè)單電源供電的音頻功放，為美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司產(chǎn)品，采用8引線雙列直插封裝和貼片式LM386集成功率發(fā)達(dá)器的引腳排列引腳圖1）LM386集成電路的引腳、功能及數(shù)據(jù)引腳2：反相輸入端；引腳3：同相輸入端；引腳4：接地端；引腳5：輸出端；引腳6：工作電源引入端；引腳1與8：電壓增益設(shè)定端；引腳7與地之間串接旁路電容，旁路電容容值一般取10μF。2）LM386功能框圖LM386集成功放屬于直接耦合的多級(jí)放大器結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。2、功放電路圖如下：如圖，該電路是由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)三部分組成的。輸入級(jí)是由100的

4、耦合電容及100的電位器組成的，它具有隔直、調(diào)節(jié)音量及增益的作用。中間級(jí)是由集成運(yùn)放LM386以及由R1、RV4、C2等組成的放大電路。其工作原理如下：輸入信號(hào)通過(guò)C1耦合，由反相輸入端輸入運(yùn)放，需要大增益時(shí)，將與R1相鄰的開(kāi)關(guān)J2閉合，集成運(yùn)放5輸出端經(jīng)過(guò)R1反饋到反相端，形成電壓并聯(lián)反饋。根據(jù)反相比例運(yùn)算關(guān)系可知，當(dāng)RV1滑點(diǎn)在中點(diǎn)時(shí)，放大倍數(shù)約為-50。當(dāng)RV1滑點(diǎn)在底端，運(yùn)算放大器的輸入端被短路，對(duì)低頻信號(hào)來(lái)說(shuō)負(fù)反饋增強(qiáng)，增益下降，反之亦然。同時(shí)滑動(dòng)RV1時(shí)還可調(diào)節(jié)輸入電壓，當(dāng)RV1滑點(diǎn)在底端時(shí)，輸入電壓為零，此時(shí)增益也最?。划?dāng)RV1滑點(diǎn)在頂端時(shí)，輸入

5、電壓為輸入音頻交流電壓，且此時(shí)增益也最大。（此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)RV4使運(yùn)放固有增益最大，約為200）當(dāng)僅需要小增益時(shí)，將與R1相鄰的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，靠運(yùn)放固有放大增益放大，在LM386的1腳和8腳之間有一只外接可變電阻和電容，可調(diào)節(jié)可變電阻將電壓增益調(diào)為任意值，直至—200（反向放大）。同時(shí)滑動(dòng)RV1還可調(diào)節(jié)輸入電壓，當(dāng)RV1滑點(diǎn)在底端時(shí)，輸入電壓為零，音量也為零；當(dāng)RV1滑點(diǎn)在頂端時(shí)，輸入電壓為輸入音頻交流電壓。輸出級(jí)是由低通濾波器及揚(yáng)聲器組成的，其中L1為高頻扼流圈。當(dāng)高頻噪聲被L1扼制，通過(guò)R2及C5流入地線。低音頻信號(hào)通過(guò)L1、C6后，流經(jīng)揚(yáng)聲器放出音樂(lè)。由于該電路

6、為雙聲道功率放大器，所以下部分電路與上部分電路完全對(duì)稱，故電路原理同上。三、單元電路的設(shè)計(jì)與分析1、輸入級(jí)如圖，100的耦合電容及100的電位器起隔直、調(diào)節(jié)音量及增益的作用。對(duì)于音頻信號(hào)300~3.4KHz，100的耦合電容阻抗為0.47~5.2.2、中間級(jí)集成運(yùn)放LM386以及由R1、RV4、C2等組成的放大電路。輸入信號(hào)通過(guò)C1耦合，由反相輸入端輸入運(yùn)放，當(dāng)與R1相鄰的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，集成運(yùn)放5輸出端經(jīng)過(guò)R1反饋到反相端，形成電壓并聯(lián)反饋。根據(jù)反相比例運(yùn)算關(guān)系可知，當(dāng)RV1滑臂在中點(diǎn)時(shí)，如果放大倍數(shù)約為-50，則，可知R1約為250，根據(jù)市場(chǎng)上電阻阻值有240

7、和270，同時(shí)為保證50的增益，故選擇270。當(dāng)與R1相鄰的開(kāi)關(guān)J2斷開(kāi)時(shí)，在LM386的1腳和8腳之間有一只外接可變電阻和電容，可調(diào)節(jié)可變電阻將電壓增益調(diào)為任意值，直至—200。根據(jù)LM386的資料，當(dāng)1腳和8腳之間什么都不接，放大增益為-20，當(dāng)1腳和8腳之間接10的電容，放大增益為-200，當(dāng)1腳和8腳之間有一只外接可變電阻和電容，可調(diào)節(jié)可變電阻將電壓增益調(diào)為任意值，直至—200。1、輸出級(jí)由低通濾波器及揚(yáng)聲器組成。其中L1為高頻扼流圈。對(duì)于音頻信號(hào)300~3.4KHz，1.0mH的線圈阻抗為1.9~21.3，對(duì)于100KHz高頻噪聲，1.0mH的線圈阻

8、抗約為630，故可選1.0mH的線圈作