Circuito amplificador LM4862 - Uma alternativa melhor LM386

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O Amplificador baseado em LM386 ainda é muito popular como um dos chips amplificadores de menor tamanho. No entanto, o LM386 não é perfeito e tem algumas desvantagens e limitações.

Conforme mostrado abaixo, o LM386 funciona com grandes capacitores eletrolíticos, o que o torna mais volumoso e caro, e o torna sujeito a distorções com o tempo.



Outra falha com o LM386 é sua impedância de entrada que parece ser muito alta, permitindo que o chip seja muito vulnerável a oscilações se as entradas não estiverem suficientemente isoladas da saída.

Seu ganho de tensão de 20 (ou 200 pela inserção de um capacitor adicional) parece bastante alto para o nível de entrada de linha (1 V RMS) e isso resulta em mais problemas de oscilação.



Por outro lado, o LM4862 IC é mais avançado e um pouco mais poderoso em comparação com o LM386 e funciona sem nenhum capacitor eletrolítico.

Principais características do LM4862

Ele é projetado para fornecer 0,675 watts em um alto-falante de 8 ohms com uma distorção harmônica total de 1%.

Quando operado em níveis de potência ligeiramente mais baixos, a distorção é reduzida a limites insignificantes.

Outra grande característica do IC LM4862 é o desligamento térmico automático, que protege o chip de danos mesmo se a saída estiver sobrecarregada ou em curto-circuito.

Este circuito requer apenas uma única fonte de 5 V para as operações. A impedância de entrada do LM4862 é comparativamente baixa e pode ser ajustada externamente de forma adequada, o que garante que o problema de oscilação seja mínimo.

Layout Interno

A figura a seguir mostra a estrutura interna do chip LM4862. A saída do IC LM4862 conduz o alto-falante em modo diferencial , que envolve formas de onda push pull opostas conduzindo o alto-falante pelos dois terminais de saída. Esta topologia diferencial é comumente reconhecida como BTL (carga ligada em ponte).

Como funciona o LM4862

Na operação BTL, os dois terminais do alto-falante são alternadamente alternados com + 5V e 0V dependendo da frequência da música. Isso significa que o amplificador é capaz de gerar um total de oscilação de 10 volts no alto-falante a partir de uma fonte de 5 volts. Isso é apenas o suficiente para criar um volume impressionante de volume de música em alto-falante full range de 4 polegadas.

O chip funcionará com tensão de alimentação variando de 2,7 V a 5,5 V. O que significa que o LM4862 pode ser alimentado por duas ou três células AAA de 1,5 V ou a partir de um computador 5 V USB , ou simplesmente de seu Carregador de celular .

Mas lembre-se, a alimentação não deve exceder 5,5 V e, portanto, mesmo uma alimentação de 6 V pode danificar permanentemente o chip.

O consumo total de corrente do chip pode ser estimado em cerca de 5 mA na ausência de uma entrada de música. e para cerca de 250 mA quando é operado em seu limite de volume máximo.

A rejeição da ondulação da fonte de alimentação é excelente, que é maior que 50 dB quando C2 = 1µF.

Como fazer um amplificador usando LM4862

Um circuito amplificador baseado em LM4862 geral pode estar na figura a seguir.

Parece muito simples, sem o uso de quaisquer capacitores eletrolíticos, o que permite que seja barato e ainda tenha uma saída de áudio de alta fidelidade.

Basicamente, C2 funciona como o capacitor de desvio de polarização, que pode ser um bloco eletrolítico de tântalo, o sinal de áudio através dele.

Se possível, um eletrolítico de 100 µF pode ser adicionado em paralelo com o C3 para aumentar a estabilidade quando o IC for operado com baterias ou uma fonte de alimentação mal regulada. O ganho de tensão é determinado por 2 (R2 / R1) que não deve exceder o valor de 20.

Você pode esperar que a qualidade do som seja a melhor quando R2 = R1 e o ganho for 2. Isso é exatamente o que deve ser seguido para dirigir um alto-falante quando a entrada é de 1 volt de uma entrada de linha ou fone de ouvido de 3,5 mm.

Caso o ganho seja superior a 5, pode ser necessário adicionar um capacitor de bypass C4 em R2 para evitar oscilação. Este pode ser um capacitor de 5 pF, embora também possa ser usado um capacitor de 22 pF. Porém, valores maiores do que esses podem causar problemas.

Normalmente, resistores de valor menor podem ser usados ​​como R1 = 4,7K e R2 = 4,7K a 47K, quando a entrada é alimentada por uma fonte de baixa impedância. A imagem a seguir nos mostra os valores dos componentes para algumas configurações típicas de amplificadores.

Observe que, o design do amplificador se torna mais eficiente em termos de custo e economia de energia quando a resposta de graves é mantida em seu mínimo, embora isso também significasse a ausência de notas de baixa frequência mais pesadas.

O LM4862 é especificado para funcionar com pelo menos um alto-falante de 8 ohms, ohms mais baixos também podem funcionar, como alto-falantes de 16 ohms, 32 ohms ou 64 ohms, mas isso pode fazer com que a saída de energia seja significativamente menor.

Se você deseja operar o alto-falante como uma saída de terminação única aterrando sua extremidade, pode ser necessário adicionar um capacitor em série com a outra extremidade do alto-falante que está conectado à saída IC conforme mostrado abaixo:

Mas a operação de finalização simples pode reduzir drasticamente a saída de potência do alto-falante em comparação com o modo diferencial.

Usando o pino de desligamento

Normalmente, o pino de desligamento nº 1 é conectado à linha de aterramento normalmente. No entanto, este pino específico pode ser configurado com um botão para implementar uma função 'mute' sem a necessidade de colocar uma chave diretamente na linha de sinal.

Usando o Bias Pin

O pino de polarização nº 2 termina como a saída de um divisor de tensão interno que é usado para manter as entradas positivas de ambos os amplificadores operacionais na metade da tensão de alimentação, de modo que seja possível alimentar o circuito com uma única fonte.

O pino 2 de polarização pode ainda ser usado para polarizar mais alguns amplificadores operacionais, como mostrado na figura a seguir.

Pode ser necessário desviar o pino de polarização para o terra usando qualquer capacitor de 0,1 e 10 µF para melhorar a resposta de rejeição de ondulação e também para suprimir o som de 'baque' cada vez que o amplificador é ligado.

LM4862 Circuitos de Aplicação

Este pequeno circuito amplificador pode ser usado para todas as aplicações que requerem um pequeno sinal de áudio para ser amplificado a um nível audível razoavelmente alto.

Rádio AM

PARA circuito receptor de rádio é um desses exemplos, conforme mostrado abaixo usando um pequeno receptor ZN414 AM. No entanto, você pode usar a seção do estágio LM4862 após o controle de volume R3 para qualquer propósito de amplificação de áudio pequeno semelhante.

Este rádio simples irá receber todas as estações AM locais em alto e bom som pelo alto-falante anexo

Oscilador de onda quadrada

O IC também pode ser efetivamente aplicado como um simples oscilador de onda quadrada circuito como mostrado abaixo:

Controle de motor bidirecional

Embora o IC LM4862 seja projetado para funcionar como um amplificador de áudio, pode muito bem ser aplicado como um estágio de driver de motor de ponte completa , e a direção do motor pode ser alterada simplesmente alterando os sinais lógicos de entrada, conforme demonstrado no diagrama a seguir.

Referência: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4862.pdf




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