每個人的心中都有那么一塊芯片:你對它了如指掌,典型應(yīng)用電路爛熟于胸,一旦出現(xiàn)了某種需求立刻就能想到它。雖然它可能早已不是完成任務(wù)的最佳選擇,但是你總是割舍不下它。不同的人有不同的答案。但是對于模擬音頻放大領(lǐng)域,這片芯片一般是lm386。
雖然它很老,需要外置部分元件才能獲得最好效果,噪聲也不滿足高保真的需求, 而且也不支持時興的3.3v供電。但是如果你經(jīng)常自己動手做一些會發(fā)出聲音的小電路的話,那么這片芯片肯定是你的首選。
進入現(xiàn)代,低電壓和鋰電池供電的時代,有很多時興的音頻放大芯片可以供你選擇。甚至在3.3v供電的電路中也有適合使用的放大器芯片。這種芯片一般以橋式負載的方式連接進電路——即同時驅(qū)動揚聲器的兩邊,這樣會提供更好的輸出效果。并省去了輸出級的大電容。同理,這種芯片一般用于內(nèi)部空間有限的電子設(shè)備里,并多采用貼片封裝。在這個領(lǐng)域內(nèi)競爭,lm386沒有任何機會。
然而,如果你不擅長焊接貼片封裝、對空間沒有要求,或是只需要用面包板搭建設(shè)計原型,那么lm386仍然是設(shè)計的一把好手?!胺鑫移饋?,我還可以再戰(zhàn)!”
基本電路
lm386——作為一片老將級芯片,一直生產(chǎn)到現(xiàn)在并不是只是因為其常見的dip封裝,真正的原因在于其過硬的設(shè)計思路。
它的內(nèi)部是一個典型的推挽式放大器(又稱推拉式),其主要結(jié)構(gòu)由兩個輸出晶體管組成,其中一個用來放大電壓波形的上半邊,而另一個則用來放大電壓波形的下半邊。問題在于,這樣的設(shè)計可能出現(xiàn)交越失真,通過良好的調(diào)整三極管的工作區(qū)域,可以盡量消除該現(xiàn)象。你也可以使用一只運算放大器來提供反饋,并使其退出這個死區(qū)。在lm386里,這兩種方式都有采用。
如果lm386這種神奇的芯片不存在,而你又想實現(xiàn)這樣的功能,該怎么辦呢?你可以使用一只優(yōu)秀的運算放大器來進行電壓放大, 并使用兩只組成圖騰柱結(jié)構(gòu)的三極管構(gòu)成提供電流的部分。這樣所組成的電路起到的作用和lm386是一樣的。而這也是lm386的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它的內(nèi)部由三極管構(gòu)成的差分放大器起到了放大的作用,而后級的圖騰柱結(jié)構(gòu)提供了輸出電流。其中的二極管則起到了最小化交越失真的作用。
基本電路
任何芯片都有自己的典型電路,lm386也不例外,這張圖就是從它的datasheet上截取下來的,但實際上,在實際應(yīng)用中,我們經(jīng)常還進行一些簡單的修改以提升其表現(xiàn)。
比如:在電源線上加上去耦電容,對于電池供電的設(shè)計來說,0.05mf的電容應(yīng)該就夠了,而對于其他的設(shè)計或者電源線過長的話,100mf的電解電容再并聯(lián)一個0.05~0.1mf的瓷片電容效果會更好。對于一些朋友來說,他們還會習(xí)慣在7腳上接上一個旁路電容,不過這不是必要的。
除此之外,還有一種“重低音加強”的電路接法,和過去的磁帶錄音機上的功能很像,不過它的原理……就是在輸出端加一個低通濾波器,把高頻部分濾出,這樣聽起來就像是中頻和低頻信號得到了加強一樣,在部分電動玩具上,這種電路可以使得聲音更加清楚。
lm386雖然已經(jīng)不再是一款非常流行的芯片,然而在diy領(lǐng)域,仍然是非常流行的一款音頻放大器芯片。它就像是錘子和鉗子一樣,平常我們注意不到它的存在,但是一旦需要的時候,它總是那么可靠。