Уголок радиолюбителя
В этой статье мы построим своими руками усилитель для колонок на микросхеме LM386. Я собрал почти десяток различных аудиоусилителей на LM386, но большинство из них создают слишком много шума, треска, и других помех.
И наконец-то я нашел схему, которая великолепно звучит. Конечно, это не усилитель с минимальным набором деталей. Есть много дополнительных конденсаторов для уменьшения шумов. В схему добавлен контроль басов, что сделало звук еще лучше.
Прежде чем начать строительство усилителя для колонок, полезно будет ознакомиться немного со справочной информацией.
Усилитель LM386
LM386 довольно универсальный чип. Необходимы только пара резисторов и конденсаторов, чтобы сделать простой аудио усилитель. Чип имеет функции контроля коэффициента усиления и усиления НЧ, а также может быть превращен в автогенератор, способный выводить синусоиды или прямоугольные волны.
LM386 представляет собой тип операционного усилителя (ОУ). Операционный усилитель принимает входной потенциал (напряжение) и формирует выходной потенциал, который в десятки, сотни или даже в тысячи раз превосходит входной потенциал.
В этой схеме LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его от 20 до 200 раз. Это усиление не что иное, как коэффициент усиления по напряжению.
Усиление и громкость
После того, как вы соберете этот усилитель и поиграетесь с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба влияют на увеличение или уменьшение интенсивности звука, выходящего из колонки. Так в чем же разница?
Изменение коэффициента усиления влияет на усиление входного сигнала. Это характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать громкость звука в диапазоне усиления (коэффициента усиления).
Вывод Gain устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если наш коэффициента усиления составляет 20, то диапазон громкости будет от 0 до 20. Если же коэффициента усиления 200, громкость будет от 0 до 200.
Операционный усилитель LM386 имеет 8 контактов, как показано на рисунке ниже:
Основные выводы микросхемы: выводы 2 и 3 – вход, вывод 5 — положительный выход. Регулирование усиления может быть достигнуто путем подключения к контактам 1 и 8 конденсатора на 10 мкФ, при этом коэффициент усиления будет 200. Если же контакты 1 и 8 оставить свободными, то усиление будет 20. Так же коэффициент усиления может быть настроен на любое значение в диапазоне от 20 до 200 путем подключения потенциометра последовательно с конденсатором.
Есть три разновидности ОУ LM386, каждый имеет различные показатели выходной мощности:
- LM386N-1: 0,325 Вт
- LM386N-3: 0,700 Вт
- LM386N-4: 1,00 Вт
Внутренняя структура микросхемы LM386:
Скачать datasheet на LM386 (unknown, скачано: 505)
Теперь, когда у нас есть представление о LM386, давайте соберем усилитель. Для сравнения, я покажу вам, как сначала сделать простой усилитель, так чтобы вы смогли сравнить его с более качественным усилителем звука, который мы соберем позже.
В приведенной схеме источник питания, звуковой входной сигнал, и выходной аудиосигнал имеют общую шину. Это в свою очередь создает помехи в выходном сигнале. Чтобы не допустить этого, мы можем подключить минус питания, вход и выход прямо к выводу 4 LM386:
В результате этого звучание должно быть значительно лучше, по сравнению с предыдущей схемой, но вы, вероятно, заметили некоторый шум, треск.
Чтобы это исправить, нам необходимо добавить разделительные конденсаторы. Эти конденсаторы позволяют изолировать схему усилителя от помех, вызванных колебаниями питания и шума от входного сигнала.
Используя конденсаторы с большой емкостью, мы получим НЧ фильтр, а используя конденсаторы с малой емкостью отфильтруем высокочастотный шум.
Это был минимум который необходим для строительства усилителя на LM386. Теперь пришло время построить более качественную версию с возможностью изменения коэффициента усиления. Добавил несколько элементов в схему, это позволит нам получить более качественное звучание:
- разделительный конденсатор 470 пФ между положительным входным сигналом и землей.
- конденсаторы 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительными и отрицательными шинами питания. 100 мкФ конденсатор будет фильтровать низкочастотный шум, в то время как 0,1 мкФ конденсатор будет фильтровать высокочастотный шум.
- конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
- резистор 10к и конденсатор 10 мкФ подключены последовательно к выводу 7 и минусом питания.
На рисунке ниже показано как это все соединить:
Следует обратить внимание для того, чтобы иметь чистый звук, необходимо все соединения делать как можно короче и ближе к выводам микросхемы.
Особенностью LM386 является возможность добавить регулирование басов. Все, что вам нужно сделать, это подключить конденсатор емкостью 0,033 мкФ и потенциометр 10K Ом последовательно между контактами 1 и 5:
