Качественный усилитель звука на LM386 своими руками (схемы). Усилитель на базе LM3886 Усилитель на новой микросхеме lm

Итак, сегодня хочу предложить нашим уважаемым радиолюбителям оценить качество ещё одного интегрального усилителя на LM3886. Микросхема LM3886 была выпущена популярной фирмой National Semiconductor в 2003 году. УЗЧ на этой ИМС по своим характеристикам практически идентичен столь популярному среди радиолюбителей усилителю на TDA7294 . До сих пор спорят, какой из этих УЗЧ лучше.

Микросхема LM3886 является УЗЧ высокого качества с выходной мощностью 68 ватт на 4 Ом или 50 ватт на нагрузку 8 Ом. Мощность в пике достигает 135 Вт. Широкий диапазон питающих напряжений УЗЧ от 20 до 94 вольт. Причем возможно применять как двуполярные, так и однополярные источники питания. Коэффициент гармоник усилителя при выходной мощности в 60 ватт и в 30 ватт на нагрузки 4 Ом и 8 Ом соответственно составляет 0,03 %. Причем это во всей широте диапазона 20…20000 Гц. Схемы УЗЧ, рекомендуемые фирмой-производителем в двуполярном и однополярном исполнении приведены ниже:

Зависимость коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности:

Графики даны для частоты в 20 Гц. Для 1 кГц и 20 кГц они практически одинаковые. Т.е. качество воспроизведения этого УЗЧ остается на высоте по всему воспроизводимому спектру частот.

Зависимость выходной мощности от напряжения питания УЗЧ:

Собранная схема усилителя на два канала ниже на фото.

Чтобы собранный УЗЧ можно было применять в хорошей домашней акустике, рекомендуется добавить на вход двухканальный фильтр с возможностью регулирования низких, высоких частот, а также баланса и громкости. Схема также на интегральной микросхеме AN5835 или AN5836 или отечественном аналоге КА2107. Фильтр, собранный по приведенной ниже схеме, ещё является предварительным усилителем для УМЗЧ на LM3886.

Напряжение питания фильтра или регулятора тембра 12…14,4 В. АЧХ фильтра показана на графике:

Также имеется вариант мостового включения микросхемы LM3886 для использования, например, в сабвуферном канале акустической системы. Схема мостового УЗЧ ниже.

Собираем УНЧ 50Вт на LM3886.

В этой статье мы с вами рассмотрим схему усилителя звуковой частоты, реализованную на микросхеме LM3886. Несмотря на свою простоту, данный УНЧ обладает хорошими техническими характеристиками и обладает довольно-таки не плохим звучанием. За основу была взята схема стандартного включения, указанная в даташите на эту микросхему, с последующим внесением незначительных изменений.

И так, рассмотрим принципиальную схему одного канала усилителя, изображенную на рисунке ниже:

Согласно даташита данная микросхема способна отдать в нагрузку 4 Ома мощность до 68 Ватт при напряжении питания 2х28 вольт, 38 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит 2х28 вольт, и 50 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит = 2х35 вольт. Собственно, все технические характеристики вы сможете найти в файле даташита, ссылка на скачивание которого находится в самом конце статьи.

По поводу выходной катушки, она намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,4…0,5 мм непосредственно на корпус одноваттного резистора 10 Ом (R7, согласно вышеуказанной схемы), количество витков - 15. После намотки провода катушку можно облагородить, применив термоусадочную трубку.

Вместо полярного электролитического конденсатора С2 можно поставить неполярный.

Внешний вид собранной платы усилителя изображен на следующем фото:

Для крепления микросхемы к радиатору использована паста КПТ, слюда, и изолирующие пластмассовые втулки (смотрите следующее фото):

На следующем фото вы видите внешний вид платы со стороны проводников:

Работа плат усилителя проверялась на испытательном стенде:

В испытательном стенде применен понижающий трансформатор мощностью 105 Ватт, напряжение вторичной обмотки 2 х 24 вольта, но реально нужно ставить трансформатор более мощный, Ватт на 180…200. В качестве блока питания использована самая простая схема, импортная диодная сборка, установленная на небольшой радиатор, четыре конденсатора по 10000 микрофорад каждый на рабочее напряжение 50 вольт, предохранители по плюсу и минусу выходного напряжения.

Во время испытания усилителя выявились следующие нюансы:

При отключенном кабеле входного сигнала в динамиках прослушивается еле слышный фон в виде гудения, при подключении на вход кабеля от источника сигнала этот небольшой фон пропадает.
Если микросхемы LM3886 изолированы от радиатора с помощью пасты КПТ, слюды, и изолирующих втулок, заземление радиатора ведет к устранению фона при отключенном кабеле входного сигнала.

17.12.2017.

По просьбе читателей нарисовал печатную плату вышеуказанного проекта. Лейка выполнена для одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размер 35 х 58 mm. Разница заключается в примененных разъемах для подвода питания и выхода усилителя, а так же устранил SMD резистор на 22k, идущий с 8-й ноги микросхемы. И еще один нюанс, по питанию в схеме стоят конденсаторы 220 mF, в шаблоне нарисовал для 1000 mF. Если будете запитывать усилитель напряжением больше 24-0-24V, ставите конденсаторы на 35...50V. Лейка выглядит следующим образом:

Размер файла-архива для скачивания материалов по усилителю на LM3886 - 0,65 Mb.

Усилитель на базе LM3886

Усилитель на базе LM3886 был специально сделан по заказу для участия в тестах сайт. Сравнение с усилителем на LM3886 делается для того, чтобы оценить потенциал усилителя и спрогнозировать, не является ли покупка активных мониторов выгоднее, и не станет ли усилитель узким трактом при покупке пассивных мониторов аналогичного класса. В каждом активном двухполосном мониторе есть встроенный стереоусилитель, где один канал обслуживает НЧ, другой ВЧ, и в мониторах среднего уровня широко распространены усилители на базе LM3886. Усилитель на базе LM3886 сделан Ерофеевым Иваном aka Ivanuch в максимально простом исполнении, специально без выжимания максимального качества.

Принципиальная схема усилителя

Объективные замеры усилителя на базе LM3886

Амплитудно-частотная характеристика RA300

Неравномерность АЧХ близка к идеальной, отклонений практически нет.

Гармонические искажения: 4 Ом — 40 Вт, 8 Ом — 30 Вт.

Искажения достаточно низкие, гармоники высших порядков ниже 120 дБ для основного тона 1 кГц.

Гармонические искажения: 4 Ом — 40 Вт .

В области высоких частот искажения увеличиваются, но при этом высокий уровень только у второй и третьей, а у последующих гармоник амплитуда уменьшается. В целом характер искажений благоприятный.

Расчет питания сделан под 230В и при пониженном питании в сети при 210В реальная итоговая мощность уменьшается, но при этом фиксируется только на длительном тестовом сигнале. При подаче синуса на выходе сначала идет чистый сигнал (за счет запаса энергии в батареях), а как только запас израсходован — появляется клиппинг.

К слову, если делать определение максимальной неискаженной мощности в RMAA то в момент калибровки сигнала нехватка питания не проявится, но будет видна уже в результатах теста.

Общий вид записанного сигнала

Участок без искажений

Участок с искажениями

Субъективные впечатления

Звучание усилителя вполне пригодно для работы, недостатка детальности, искажений, атаки и других проблем не наблюдается. Миф о LM3886, в виде «дешевые автомобильные микросхемки ни на что не годны» не имеет никаких достоверных оснований. Единственное, что можно записать в минус — это ограничение по мощности уже самой микросхемы. Если в мониторах ближнего и среднего поля в bi-amp системах мощности хватит (из расчета двух микросхем на канал), то в отдельном усилителе этого может оказаться недостаточно. Это одна из причин, по которой LM3886 широко не используется в бюджетных усилителях.

Интегральная микросхема LM317 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения, который активно используют не только в промышленных электронных устройствах, но и в радиолюбительских кругах. Простая схема включения, широкий диапазон рабочих напряжений и доступные программы расчетов дали возможность радиолюбителями активно использовать микросхему в самых разных самодельных устройствах.

Не многим известно, что эту микросхему можно использовать в качестве усилителя мощности, звук вполне достойный. Сама микросхема способна отдавать в нагрузку ток до 1.5А, в таком подключении греться будет довольно сильно, поэтому понадобиться серьезное охлаждение.

Крайне не советую поднимать номинал входного напряжения больше 9 Вольт, дальше уже начинаются сильные искажения даже если питать от аккумулятора или стабилизированных блоков питания.

Схема на данный момент активно собирается иностранными радиолюбителями и вертится в интернете как усилитель разряда «Hi-End» довольно часто, хотя реальные возможности микросхемы в качестве УНЧ сильно преувеличены, и ничего «хай-эндовского» я не наблюдал. Звук не плохой, но искажения есть, наравне с TDA2003 — старая и добрая микросхема, на которой многие из нас строили свои первые усилители, поначалу звук нравиться, но когда собираешь более серьезные схемы, то становиться ясно, что старая TDA2003 звуком не блестит.

Вернемся к нашему усилителю. После сборки схемы нужно выставить половину питающего напряжения на второй ноге стабилизатора. Делают это с помощью переменного резистора 5кОм.

К сожалению, измерять выходные параметры и оценить реальное качество звука увы, нечем, скажу только, что чувствительность по входу довольно большая, можно подавать сигнал от звуковой карты ПК, при напряжении 9 Вольт усилитель способен развивать выходную мощность до 1,2 ватт, отличный вариант усилителя для наушников, довольно неплохого качества. Заграничные радиолюбители так оценили эту схематику, что стали собирать варианты в классе «А» с ламповыми предусилителями, попробовать думаю стоит.

Качественный стереофонический усилитель для дома, который мы здесь рассмотрим, основывается на паре микросхем LM3876 (или LM3886). Даташит . Кроме самих усилителей мощности, был в отдельном корпусе собран блок питания. Он обеспечивает двухполярное напряжение 35В и более низкое 15В - для питания предусилителя на OPA2134. В принципе острой необходимости в отдельном предусилителе нет. С ним и уровень шума будет чуть выше, и фоновый шум может быть слышен в очень тихом месте, поэтому если конструкцию планируется использовать с источником достаточно мощного сигнала линейного выхода (около 1В) - от преампа можно отказаться.

Корпус усилителя

Корпус самодельного усилителя выполнен также из алюминия, эффективно экранируя детали схемы от возможных электромагнитных помех. На передней панели только пара регуляторов (громкость и баланс) и кнопка питания 220В, с зелёным светодиодом. Сзади УНЧ есть 4 стереовхода аудио, клеммы для подключения аккустических систем и гнездо под питающий кабель от блока питания.