Windsky's Blog - 音频放大电路
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items: 基于LM386N的音频功率放大器——我真正意义上的第一块电路板

基于LM386N的音频功率放大器——我真正意义上的第一块电路板
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date: 2022-12-07T16:18:00+08:00
description: 模拟电路实验的其中一个是要自己设计一个音频放大器。项目归档OSHWHUB，地址：https://oshwhub.com/windskyyan/yinpin实验要求：音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要组成部分，其主要任务是将前级已经放大的音频信号进行功率放大，以得到足够大的输出功率，推动外接负载，如扬声器，音箱等。本次实验是根据给出的技术指标，设计制作一个音频放大器，要求能驱动额定功率P>=8W的扬声器。参数要求：a.额定功率：Pom >= 5Wb.负载阻抗：RL = 8.2Ωc.上限频率:fH >= 20KHzd.输入阻抗:Ri > 20KΩe.电压增益:G > 20dB参考模拟电子技术基础第九章内容及检索相关资料，画出设计的电路工作原理，分析说明其工作原理。利用NI Multisim 软件仿真验证电路可行。制作音频功率放大器，调试使其性能指标达到要求。设计思路：由于老师未给出指定电路图与元器件，本着能简单绝不复杂化的原则，采用音频功放芯片。综合考虑，选择LM386作为核心芯片进行设计电路。何为LM386：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，广泛应用于录音机和收音机之中。制造商：美国国家半导体公司 种类：音频功率放大器特性静态功耗低，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出色的特性就很好的作为本次的主控芯片，但出于成本考虑，选择了国产LM386N 直插型封装。电器特性电器特性电路设计：电路图设计器件解释：C1输出电压滤波电容R与C2串联构成校正网络用于相位补偿C3与R2设置增益C4旁路电容C5输入端滤波电容R1输入电压调节PCB设计：PCB正面PCB反面采用嘉立创EDA进行设计。Multisim仿真验证：失败了Multisim仿真失败本次仿真尝试0-1V的 20-20000Hz的正弦信号模拟输入音频信号，利用示波器应在输出端测得符合电压增益的无失真正弦信号。很遗憾，仿真失败了（会出现严重失真情况，并且也达不到预期的电压增益），但经过自己的分析，电路图应该没问题，分析原因如下：1.对Multisim操作不熟悉，可能有元器件使用错误。2.Multisim的自身缺陷，没有模拟音频信号输入3.MUlitism的自身缺陷，庞大的元器件库竟然没有LM386，采用网上教程自定义的LM386芯片，这可能是造成仿真失败的原因。元器件采购：BOM清单：BOM没有买音响，验收的时候随机抽取一位幸运儿借用一下即可。电路板焊接：SMT太贵了，使我无法负担的，器件也都是插片的，极大减少了焊接难度，元器件较少，采用手焊。工程量较小，也没有进实验室，在宿舍进行焊制。在上一节模电实验课进行了简单是实物验证，输入电压0.1V正弦200Hz，在输出端测得交流电压为6V，时间紧凑，未使用示波器进行波形观测，是否可以放大，需要进一步验证。希望能成功，，，希望能通过验收。后期再见