BY:华中师范大学电信专业DYLAN

              小型功率音频放大器LM386的性能测试试验报告

1、试验目的：

1.     熟悉焊接工艺。

2.     熟悉测量的理解和仪器的使用。

3.     增强对电路的理解。

4.     熟悉电路的调试以及电路参数的测量。

2、试验原理：

LM386的封装形式为塑封8引线双列直插式和贴片式。，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。即在不接外接电路的情况下电压增益为20倍。但在1脚和8脚之间增加一只外接电容，便可将电压增益调为任意值，当外接电容20uf时电压增益为最大200。

           

                             LM386引脚图

3、电路分析

1.第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。

根据电路图得前级差分放大电路增益：

              

若远远小于 ，则

              

所以使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

2.第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。

3.第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

4.引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载，主要是用来滤去一些杂波。

5.电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，能够起到稳定电压的作用，从而使整个电路具有稳定的电压增益。

         

4.试验要求：

1.从网上下载LM386.PDF资料并阅读。

2.按所给元件及电路图组装LM386电路

3.按要求测试下列内容：

  a.用毫伏表（或示波器）测试放大器的电压增益，并用dB方式表示。（1KHz）

  b.测试放大器最大输入动态范围。（1KHz）

  c.测试放大器的带宽。

  d.测试放大器的效率。（1KHz）

  e.在电路连接成200倍增益时，重复按a、b、c的要求测试。

根据测试结果写出实验报告。

5.注意事项：

1.   电源线与地线的走线尽量宽，尽量短：

2.   与电源之间的连线要尽量拧紧，插件尽量焊接牢靠；

3.   最后输出的负载线不要焊接在芯片上；

4.   接去耦电容时，10uf的去偶电容尽可能的靠近芯片的电源引脚来放置；

6.实验数据分析：

1.根据LM386参数手册，当管脚1和8之间不接任何元件的时候增益为20倍，当接上一个10uf的电容时，增益变为200倍。

在实验实际测量时，情况一时输入100mVrms,1kHz的交流信号，输出为1.964Vrms，算出实际增益为1.964/0.1=19.6。用分贝表示增益理论值为20log（20）=26dB,而实验测量值为25.96dB。

情况二下输入为10mVrms,1kHz的交流信号，输出为1.923Vrms，算出实际增益为1.923/0.01=192.3.用分贝表示增益理论值为20log（200）=46dB，而实验测量值为45.5dB。

实验测量值与理论值有一定偏差，引起实验误差的主要因素有：

（1）焊接时电源线与地线的走线实际上是一个电阻，它的存在会导致分压，使实际输入到芯片的电压小于100mVrms(10mVrms),影响到增益效果。

（2）电源之间的连接线，以及焊接不够牢靠，产生了接触噪声。

2.改变输入信号有效值，测得20倍增益时最大不失真电压为115.3mVrms,200倍增益时最大不失真电压为11.8mVrms。

3.输入信号幅值不变，改变信号频率。

（1）在20倍增益时，fL=74Hz,fH=885.5kHz,BW=885.5kHz。

（2）在200倍增益时，fL=136Hz,fH=206kHz,BW=205.8kkHz。

根据放大电路中增益带宽积不变的性质，在获得较高增益时，通频带会减小。

4.电源利用效率：

（1）20倍增益时

（2）200倍增益时

7.问题与反思：

   当电路接为20倍增益的时候，电路工作还算正常，但当电路接为200倍增益时，在输出端会出现失真，经检查，主要有如下原因：

1：电源线与地线的走线较长且较细，并且有些地方粗细不均匀。

2：部分零件焊接不够牢靠。

3：在焊接时没有注意走线的方式，实际焊接应该尽量走直线，避免噪声，以及对增益的影响。

4：焊接过程中有较多虚焊的地方。降低了芯片的增益。

8、测试表

    见音频放大器测试报告：

 

第二篇：LM386 电路原理 音频放大器

LM386 电路原理

LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。

一、  LM386内部电路

LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。

第一级为差分放大电路，T₁和T₃、T₂和T₄分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T₅和T₆组成镜像电流源作为T₁和T₂的有源负载；T₃和T₄信号从管的基极输入，从T₂管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

第二级为共射放大电路，T₇为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。

第三级中的T₈和T₉管复合成PNP型管，与NPN型管T₁₀构成准互补输出级。二极管D₁和D₂为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。

电阻R₇从输出端连接到T₂的发射极，形成反馈通路，并与R₅和R₆构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。

二、  LM386的引脚图

LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。

LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。  

查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200dB；在1、8脚开路时，带宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。

   尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声

查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200dB；在1、8脚开路时，带宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。

   尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。

1、通过接在1脚、8脚间的电容（1脚接电容+极）来改变增益，断开时增益为20dB。因此用不到大的增益，电容就不要接了，不光省了成本，还会带来好处--噪音减少，何乐而不为？

2、PCB设计时，所有外围元件尽可能靠近LM386；地线尽可能粗一些；输入音频信号通路尽可能平行走线，输出亦如此。这是死理，不用多说了吧。

3、选好调节音量的电位器。质量太差的不要，否则受害的是耳朵；阻值不要太大，10K最合适，太大也会影响音质，转那么多圈圈，不烦那！     4、尽可能采用双音频输入/输出。好处是：“＋”、“－”输出端可以很好地抵消共模信号，故能有效抑制共模噪声。

5、第7脚（BYPASS）的旁路电容不可少！实际应用时，BYPASS端必须外接一个电解电容到地，起滤除噪声的作用。工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容的容值，减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致，这个电容可千万别省啊！

6、减少输出耦合电容。此电容的作用有二：隔直 + 耦合。隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。减小该电容值，可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄；太低还会使截止频率（fc＝1/(2π*RL*Cout)）提高。分别测试，发现10uF/4.7uF最为合适，这是我的经验值。

7、电源的处理，也很关键。如果系统中有多组电源，太好了！由于电压不同、负载不同以及并联的去耦电容不同，每组电源的上升、下降时间必有差异。非常可行的方法：将上电、掉电时间短的电源放到+12V处，选择上升相对较慢的电源作为LM386的Vs，但不要低于4V，效果确实不错！

LM386典型应用电路

电压增益为20的放大电路:

电压增益为50的放大电:

电压增益为200的放大电路:

在85Hz具有6db增益的放大电路:

用于收音机中的LM386: