在模擬音頻放大領(lǐng)域，總有一些經(jīng)典芯片讓人難以忘懷，LM386 便是其中之一。盡管如今可能有更先進(jìn)的芯片可供選擇，但因其過硬的設(shè)計思路和廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，LM386 依舊在音頻放大電路中占據(jù)著重要地位。接下來，我們將詳細(xì)介紹由 LM386 構(gòu)成的音頻放大電路。

LM386 內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

圖中展示了駐極體麥克風(fēng)電路連接，而 LM386 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由三級電路組成。

1. 第一級差分放大電路：T1 和 T2、T3 和 T4 分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管。T5 和 T6 組成鏡像電流源，作為 T1 和 T3 的有源負(fù)載。差分輸入信號分別從 T1 和 T3 管的基極輸入，從 T4 管的集電極輸出，形成雙端輸入單端輸出的差分電路。采用電流源作有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出的增益，有效提高了電路的放大性能。
2. 第二級共射放大電路：T7 為放大管，采用恒流源作有源負(fù)載。這種設(shè)計能夠提高本級的電壓放大倍數(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)信號的放大能力。
3. 第三級準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級：T8 和 T9 復(fù)合成 PNP 型管，與 NPN 型管 T10 構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級。二極管 D1 和 D2 為輸出級提供合適的偏置電壓，可消除交越失真，保證輸出信號的質(zhì)量。

引腳方面，引腳 2 為反相輸入端，引腳 3 為同相輸入端。電路采用單電源供電，屬于 OTL 電路，輸出端（引腳 5）需要通過電容連接負(fù)載。電阻 R7 從輸出端連接到 T4 的發(fā)射極，形成反饋通路，并與 R5 和 R6 構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，穩(wěn)定整個電路的電壓增益。

LM386 特性優(yōu)勢

LM386 具有諸多特性優(yōu)勢，使其在音頻放大領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1. 低靜態(tài)功耗：約為 4mA，可用于電池供電，適用于一些對功耗要求較高的便攜式設(shè)備。
2. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為 4 - 12V 或 5 - 18V（LM386N - 4），能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。
3. 外圍元件少：簡化了電路設(shè)計，降低了成本和電路板的空間占用。
4. 電壓增益可調(diào)：電壓增益范圍為 20 - 200dB，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。
5. 低失真度：能夠保證輸出音頻信號的質(zhì)量，減少失真。

音頻放大電路構(gòu)成與應(yīng)用

由 LM386 可以很方便地構(gòu)成音頻放大電路。

圖中展示了不同增益的音頻放大電路。其中，圖 4 電路所需的元件最少，電壓增益為 20dB；圖 5 所示電路的電壓增益最高可達(dá) 200dB。

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊，LM386 在 1、8 腳開路時，帶寬為 300KHz；輸入阻抗為 50 千歐，音頻功率 0.5W。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意一些問題。例如，器件上電、斷電瞬間，以及工作穩(wěn)定后的一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕）都會帶來瞬態(tài)沖擊，在輸出喇叭上產(chǎn)生討厭的噪聲。

優(yōu)化設(shè)計與使用建議

為了減少噪聲和提高電路性能，可采取以下優(yōu)化措施：

1. 增益調(diào)整：通過接在 1 腳、8 腳間的電容（1 腳接電容 + 極）來改變增益，斷開時增益為 20dB。若不需要大的增益，可不接電容，既能節(jié)省成本，又能減少噪音。
2. PCB 設(shè)計：所有外圍元件應(yīng)盡可能靠近 LM386，地線盡可能粗一些，輸入音頻信號通路和輸出通路盡可能平行走線。
3. 電位器選擇：調(diào)節(jié)音量的電位器質(zhì)量要好，阻值以 10K 最合適，太大不僅影響音質(zhì)，操作也不方便。
4. 雙音頻輸入 / 輸出：盡可能采用雙音頻輸入 / 輸出，“+”、“ - ” 輸出端可以很好地抵消共模信號，有效抑制共模噪聲。
5. 旁路電容：第 7 腳（BYPASS）的旁路電容不可少，實(shí)際應(yīng)用時，BYPASS 端需外接一個電解電容到地，起濾除噪聲的作用。增大這個電容的容值，可減緩直流基準(zhǔn)電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。
6. 輸出耦合電容：減少輸出耦合電容，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄，但太低會使截止頻率提高。測試發(fā)現(xiàn) 10uF/4.7uF 較為合適。