Thiết kế mạch khuếch đại âm thanh đơn giản (Với BASS BOOST) Từ LM386

Trong hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách thiết kế mạch khuếch đại âm thanh tuyệt vời với Bộ khuếch đại công suất âm thanh điện áp thấp LM386 . Tôi đã thiết kế khoảng một chục mạch khuếch đại âm thanh khác nhau với LM386 nhưng hầu hết trong số chúng có quá nhiều tiếng ồn, bật và các nhiễu khác. Cuối cùng tôi đã tìm thấy một thứ nghe có vẻ hay, vì vậy tôi sẽ chỉ cho bạn cách thiết kế nó.

Nó không phải là một thành phần tối thiểu của bộ khuếch đại âm thanh. Tôi đã thêm một loạt các tụ điện bổ sung để giảm tiếng ồn, và tôi đã thêm một điều khiển tăng cường âm trầm để làm cho âm thanh thậm chí còn tốt hơn. Nhưng trước khi chúng tôi bắt đầu thiết kế, có thể hữu ích để có được một chút thông tin cơ bản đầu tiên

THÔNG TIN CƠ BẢN VỀ LM386

LM386 là một con chip khá linh hoạt. Chỉ cần một vài điện trở và tụ điện để tạo ra một bộ khuếch đại âm thanh làm việc. Con chip này có các tùy chọn để điều khiển khuếch đại và tăng âm trầm, và nó cũng có thể được biến thành một bộ tạo dao động có khả năng xuất ra sóng hình sin hoặc sóng vuông.

Có ba loại LM386, mỗi loại có xếp hạng công suất đầu ra khác nhau:

LM386N-1: 0,325 Watts
LM386N-3: 0,700 Watts
LM386N-4: 1,00 Watts
Công suất đầu ra thực tế bạn nhận được sẽ phụ thuộc vào điện áp cung cấp và trở kháng loa. Bảng dữ liệu có các biểu đồ sẽ cho bạn biết. Tôi đã sử dụng pin 9V cho nguồn điện và nó hoạt động rất tốt, nhưng bạn có thể giảm xuống 4V hoặc tối đa 12 V.

Sơ đồ chân được hiển thị trong sơ đồ dưới đây:

Tải xuống biểu dữ liệu để biết thêm thông tin về công suất đầu ra, các đặc điểm biến dạng và xếp hạng tối thiểu / tối đa: LM386-Datasheet

LM386 là một loại bộ khuếch đại hoạt động (Op-Amp). Bộ khuếch đại hoạt động có một nhiệm vụ cơ bản. Họ lấy một tiềm năng đầu vào (điện áp) và tạo ra một tiềm năng đầu ra gấp hàng chục, hàng trăm hoặc hàng nghìn lần cường độ của tiềm năng đầu vào. Trong mạch khuếch đại, LM386 nhận tín hiệu đầu vào âm thanh và tăng tiềm năng của nó ở bất cứ đâu từ 20 đến 200 lần. Sự khuếch đại đó là cái được gọi là mức tăng điện áp.

TĂNG SO VỚI ÂM LƯỢNG

Sau khi bạn thiết kế amp này và phát với các nút điều chỉnh âm lượng và tăng âm, bạn sẽ nhận thấy cả hai dường như tăng hoặc giảm cường độ âm thanh phát ra từ loa. Vậy thì sự khác biệt là gì? Gain là sự khuếch đại của tiềm năng đầu vào và là một đặc tính của bộ khuếch đại. Âm lượng cho phép bạn điều chỉnh mức âm thanh trong phạm vi khuếch đại được đặt theo mức tăng. Gain đặt phạm vi của các mức âm lượng có thể. Ví dụ: nếu mức tăng của bạn được đặt thành 20, thì phạm vi âm lượng là 0 đến 20. Nếu mức tăng của bạn được đặt thành 200, thì phạm vi âm lượng là 0 đến 200.

Kiểm soát khuếch đại có thể đạt được bằng cách kết nối một tụ điện 10 FF giữa các chân 1 và 8. Nếu không có tụ điện giữa các chân 1 và 8, mức tăng sẽ được đặt thành 20. Với tụ 10 μF, mức tăng sẽ được đặt thành 200. Có thể thay đổi mức tăng thành bất kỳ giá trị nào từ 20 đến 200 bằng cách đặt một điện trở (hoặc chiết áp ) nối tiếp với tụ điện.

BỘ KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH LM386 ĐƠN GIẢN

Bây giờ chúng ta đã có một ít thông tin cơ bản về LM386, hãy bắt đầu bằng cách thiết kế bộ khuếch đại LM386 xương trần với số lượng linh kiện tối thiểu cần thiết để làm cho nó hoạt động. Bằng cách đó, bạn có thể so sánh nó với âm thanh tốt hơn mà chúng ta sẽ thiết kế sau này.

Đây là sơ đồ:

Đây là cách nối dây nếu bạn đang sử dụng bảng mạch bánh:

Trong sơ đồ nối dây ở trên, ground đầu vào âm thanh chảy qua cùng một đường dẫn với ground đầu ra âm thanh. Ground đầu ra là Tiếng ồn ồn ào và sẽ gây ra sự biến dạng trong tín hiệu đầu vào nếu nó được nối theo cách này. Ground đầu vào âm thanh nhạy cảm với mọi nhiễu và mọi nhiễu phát ra sẽ được khuếch đại qua bộ khuếch đại.

Đặt mục tiêu giữ cho mặt bằng đầu vào tách biệt với các đường ground khác càng nhiều càng tốt. Ví dụ: bạn có thể kết nối các căn cứ để cung cấp điện, đầu vào và đầu ra trực tiếp với chân tiếp đất (chân 4) của LM386 như thế này:

Điều này sẽ làm giảm khoảng cách ground đầu vào chảy qua ground đầu ra. Kết nối như thế này sẽ nghe tốt hơn mạch đầu tiên, nhưng bạn có thể vẫn nhận thấy một số tiếng ồn, tĩnh và bật. Chúng tôi sẽ khắc phục điều đó trong mạch tiếp theo bằng cách thêm các tụ tách rời và một vài bộ lọc RC.

BỘ KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH LM386 TUYỆT VỜI

Bây giờ bạn đã thấy mức tối thiểu của những gì cần thiết để tạo bộ khuếch đại âm thanh với LM386, hãy thiết kế phiên bản có độ trung thực cao hơn với điều khiển khuếch đại có thể điều chỉnh.

Lưu ý: Hầu hết các giá trị thành phần trong mạch này không quan trọng. Nếu bạn không có một giá trị cụ thể, hãy thử thay thế một cái gì đó gần gũi và nó có thể sẽ hoạt động.

Đây là sơ đồ:

Một số điều trong mạch này làm cho âm thanh tốt hơn:

1. Một tụ điện 470 pF giữa tín hiệu đầu vào tích cực và ground, giúp lọc nhiễu vô tuyến được chọn bởi các dây đầu vào âm thanh.
2. Tụ điện 100 FF và 0,1 betweenF giữa đường ray công suất dương và âm để tách nguồn cung cấp. Tụ 100 μF sẽ lọc nhiễu tần số thấp trong khi tụ 0,1 μF sẽ lọc nhiễu tần số cao.
3. Một tụ điện 0,1 FF giữa các chân 4 và 6, để tách thêm nguồn cung cấp năng lượng cho chip.
4. Một điện trở 10K Ohm và một tụ điện 10 FF nối tiếp giữa chân 7 và ground để tách tín hiệu đầu vào âm thanh.

Sơ đồ này sẽ chỉ cho bạn cách kết nối mọi thứ nếu bạn đang sử dụng bảng mạch bánh:

Một lưu ý khi bạn kết nối bất kỳ bộ khuếch đại âm thanh nào là âm thanh sạch nhất sẽ giúp giữ cho tất cả các kết nối dây và các thành phần càng gần chip càng tốt. Giữ dây càng ngắn càng tốt cũng sẽ giúp ích.

BỘ KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH LM386 VỚI BASS BOOST

Một tính năng thú vị của LM386 là tùy chọn thêm bộ tăng âm trầm có thể điều chỉnh vào bộ khuếch đại. Có lẽ bạn sẽ thấy rằng đây là mạch âm thanh tốt nhất. Tăng cường âm trầm về cơ bản chỉ là một bộ lọc thông thấp và nó loại bỏ hầu hết các tạp âm không bị loại bỏ bởi các tụ tách rời. Tất cả những gì bạn cần cho mạch tăng âm trầm là tụ điện 0,033 μF và chiết áp 10K Ohm nối tiếp giữa các chân 1 và 5:

Đây là sơ đồ nối dây:

Một cách dễ dàng để kết nối đầu vào âm thanh trong các mạch này là cắt giắc âm thanh 3,5 mm từ một bộ tai nghe cũ và nối nó với các chân của bảng mạch. Kiểm tra bài viết này, Cách hack Jack cắm tai nghe để xem cách thực hiện việc này với một số loại tai nghe phổ biến.

Đây là phiên bản video của hướng dẫn này nếu bạn muốn xem tôi thiết kế các amps và lắng nghe chúng:

Cảm ơn vì đã đọc! Hy vọng bạn đã vui vẻ thử nghiệm với các amps này nhiều như tôi đã làm. Nếu bạn đã sẵn sàng để thiết kế một số âm thanh thậm chí tốt hơn và mạnh mẽ hơn, chúng tôi có hướng dẫn về một số khác:

• Bộ khuếch đại âm thanh nổi LM3886 Hi-Fi 40 watt
• Bộ khuếch đại âm thanh nổi 25 watt TDA2050
• Bộ khuếch đại TDA2003 âm thanh nổi 12 cầu và đơn cầu

LM3886 cho đến nay là bộ khuếch đại âm thanh tốt nhất, nhưng nó là một dự án khá liên quan. Nếu bạn mới bắt đầu thiết kế các bộ khuếch đại âm thanh, tôi khuyên bạn nên làm việc theo cách của mình bằng cách bắt đầu với TDA2003, sau đó chuyển lên TDA2050.