LM386-功放系統(tǒng)設(shè)計(jì)(電子設(shè)計(jì)

1、基于LM386的簡單功放系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告一 系統(tǒng)概述，設(shè)計(jì)思路 功率放大器是音響系統(tǒng)中最基本的設(shè)備，它的任務(wù)是把來自信號(hào)源的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大及驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。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。常見的功放電路有集成電路放大器和晶體管組成的放大器。LM386是美國國家半導(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和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。輸入端以地為參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，工作電壓范圍為4-12V or 5-18V，在

2、6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合。設(shè)計(jì)功放由輸入級(jí)，中間級(jí)和輸出級(jí)三部分組成：輸入級(jí)由一個(gè)10u的電容和10k的滑動(dòng)變阻器組成，電容用于隔直，提高輸入級(jí)穩(wěn)定性的功能，滑動(dòng)變阻器用于調(diào)節(jié)信號(hào)的大?。ㄕ{(diào)節(jié)揚(yáng)聲器的聲音大小）。中間級(jí)由LM386和周圍電子元器件組成，2，3腳接輸入信號(hào)，1,8腳間接一電容和滑動(dòng)變阻器用于調(diào)節(jié)LM386的放大倍數(shù)，6腳接直流電壓時(shí)旁接一電容用于防止自激振蕩。輸出級(jí)用電容和電阻構(gòu)成濾波電路，濾波電路后接揚(yáng)聲器。雙聲道設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)兩個(gè)功放，將從信源來的信號(hào)分別接到兩個(gè)功放的輸入級(jí)。二 系統(tǒng)組成和工作原理 1、LM386的工作原

3、理 LM386是一個(gè)單電源供電的音頻功放，為美國國家半導(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 通過查資料可得：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10F。系統(tǒng)功能組成框圖： 信號(hào)-輸入級(jí)-中間放大級(jí)-輸出級(jí)-揚(yáng)聲器工作原理 電路圖為:（注：由于雙聲道設(shè)計(jì)時(shí)，兩路電路相同，只是接入信號(hào)不同，所以只畫了一個(gè)功放電路）如圖，輸入級(jí)由C1和滑動(dòng)變阻器R1組成，用于隔直流，調(diào)節(jié)信號(hào)大?。ㄕ{(diào)節(jié)音量大?。Ｖ虚g級(jí)由LM386和

4、C2，C3，C4和滑動(dòng)變阻器R2組成。其工作原理為：信號(hào)通過3腳正向接入LM386，6腳接+6V直流電壓，同時(shí)旁接電容C2到地，用于防止自激振蕩；1,8腳間接電容C3和滑變R2，用于調(diào)節(jié)LM386的放大增益，向下滑動(dòng)時(shí)，增益變大（增益過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致失真）；引腳7與地之間串接旁路電容C4；引腳4直接接地；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，LM386有最小增益，為20；輸出級(jí)（如下圖）由電容C5，C6和電阻R3組成，C5和R3組成濾波電路，C6用于隔直流電源用四節(jié)干電池組成，提供6V直流電壓，供LM386工作用。三 單元電路的設(shè)計(jì)和分析輸入級(jí)：C1和滑動(dòng)變阻器R1用于隔直流，調(diào)節(jié)信號(hào)大小（調(diào)節(jié)音量大?。Ｖ虚g級(jí)：信號(hào)通

5、過3腳正向接入LM386，6腳接+6V直流電壓，同時(shí)旁接電容C2到地，用于防止自激振蕩；1,8腳間接電容C3和滑變R2，用于調(diào)節(jié)LM386的放大增益，向下滑動(dòng)時(shí)，增益變大（增益過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致失真）；引腳7與地之間串接旁路電容C4；引腳4直接接地；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，LM386有最小增益，為20；輸出級(jí)C5和R3組成濾波電路，C6用于隔直流四元器件明細(xì)表元器件名稱參數(shù)備注C110u8個(gè)C21u4個(gè)C30.05u4個(gè)C6250u4個(gè)R110k滑動(dòng)變阻器 6個(gè)R210歐4個(gè)SW開關(guān)3個(gè)電源電池10節(jié)LM3862個(gè)耳機(jī)1副系統(tǒng)大概費(fèi)用：60元五 調(diào)試所需的儀器設(shè)備萬用表，示波器，電烙鐵，信源（可用手機(jī)），仿真

6、軟件六設(shè)計(jì)的步驟、難點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟：1 從網(wǎng)上查資料，發(fā)現(xiàn)用LM386設(shè)計(jì)功放電路相對(duì)簡單，易懂。而且所用元器件相對(duì)常見。2 設(shè)計(jì)電路，用proteus進(jìn)行模擬仿真。仿真出所需要的元件參數(shù)。3 根據(jù)仿真電路選購元器件4 布線5 按照仿真電路圖和布線方案焊接電路板。6 焊接完成后，測試功放性能，性能達(dá)到要求后，對(duì)電路板進(jìn)行封裝。難點(diǎn)1 信號(hào)經(jīng)過LM386后，容易出現(xiàn)失真，如何去除失真是一個(gè)難點(diǎn)，而且在仿真時(shí)，不失真時(shí)，產(chǎn)生的功率較小，無法驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。2 輸出級(jí)上的噪音消除不徹底，導(dǎo)致?lián)P聲器的聲音嘈雜，不清晰。如何去除噪音是一個(gè)難點(diǎn)。3 如何合理布線也給我們?cè)斐闪司薮蟮睦щy，由于布線不合理造成電路板看

7、上去比較雜亂。4 初次設(shè)計(jì)時(shí)用了兩個(gè)分開的電位器對(duì)兩路進(jìn)行分別調(diào)節(jié)，導(dǎo)致兩路聲音輸出會(huì)有差別。后改用一個(gè)總電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。5 電位器調(diào)節(jié)作用不明顯。6 喇叭發(fā)聲后震動(dòng)太嚴(yán)重，會(huì)影響音質(zhì)。喇叭固定后情況好轉(zhuǎn)七、實(shí)測的性能指標(biāo)揚(yáng)聲器正常工作，無論用直流干電池還是用變壓器，功放發(fā)出的聲音信號(hào)噪音較小，能正常放大信源的聲音信號(hào)。電路調(diào)節(jié)作用明顯，轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)，供放聲音有明顯的變化。八 出現(xiàn)的問題及解決方法1 實(shí)際測試時(shí)，功放順利發(fā)出聲音，但是會(huì)有失真，后經(jīng)檢查由以下幾個(gè)原因引起：焊接不當(dāng)導(dǎo)致接觸不良；接線不當(dāng)引入的干擾；接口處引入的噪音干擾；電路濾波不干凈等原因造成。后來加入了兩個(gè)濾波電路，分別在電源和輸

8、出處再進(jìn)行一次濾波（在電源端焊接一個(gè)瓷片電容，在輸出也焊接一個(gè)瓷片電容）輸出失真明顯減少，而且在將一些焊點(diǎn)重新焊過后，發(fā)出的聲音噪聲更加小了。2 第一次設(shè)計(jì)時(shí)布線雜亂，電路板后面很亂。減少飛線的使用后，布局雜亂現(xiàn)象得以改善。但還是比較亂，線也不是直的，看上去要更亂一些，不過讓我們也對(duì)布線有了一些更深的認(rèn)識(shí)。剛開始時(shí)地線太多，分別接布線雜亂且焊接難度大。后設(shè)計(jì)了一條總地線，所有地線分別接到總地線上后再接地，焊接較為方便。3 與信源相連的問題也給我們?cè)斐闪艘欢ǖ睦Щ?，在板子上加入了各種借口后，才解決。4 電位器調(diào)節(jié)作用不明顯，改用非線性的電位器后調(diào)節(jié)作用有了明顯改變。九 課程設(shè)計(jì)感受經(jīng)過這次簡單的

9、功放設(shè)計(jì)，使我們對(duì)電子線路設(shè)計(jì)有了初步的接觸和了解，通過自己動(dòng)手，也明白了在做電路設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)的問題和難點(diǎn)及其解決辦法。增強(qiáng)了動(dòng)手能力，也激發(fā)了對(duì)于電子線路設(shè)計(jì)的興趣此次實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了幾周的時(shí)間，從一開始的收集資料、布線到調(diào)試封裝等一系列過程，學(xué)到了很多。首先注意的是電路的可行性，在保證可行性的同時(shí)，電路的焊接也是非常重要的，必須要一絲不茍，在布線不僅注意電路焊點(diǎn)的排布也要注意布線的美觀性。經(jīng)過幾周的努力后，作品終于出爐了，看到自制的音響、聽到音樂感到非常開心。后來測試之后，出現(xiàn)的幾個(gè)問題也被成功解決。通過這個(gè)課程，加深了對(duì)本專業(yè)課程的理解。十、人員分工與進(jìn)度安排小組成員學(xué)號(hào)分工備注呂夢陽201000121103資料收集，電路設(shè)計(jì)，仿真，