Projetos de circuito eletrônicoMini ProjetosCircuito Amplificador LM4862 - Uma Alternativa Melhor LM386

Circuito Amplificador LM4862 – Uma Alternativa Melhor LM386

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 trabalha com grandes capacitores eletrolíticos, o que o torna mais volumoso e caro, além de ser propenso a distorções com o tempo.

Outra falha do 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 ao inserir 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 potente comparado ao LM386 e funciona sem qualquer capacitor eletrolítico.

Principais recursos do LM4862

Ele foi 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 seu 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 alimentação de 5 V para as operações. A impedância de entrada do LM4862 é comparativamente baixa e pode ser adequadamente ajustada externamente, 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 aciona o alto-falante em um modo diferencial, que envolve formas de onda push pull opostas conduzindo o alto-falante pelos dois terminais de saída. Essa topologia diferencial é comumente reconhecida como BTL (bridge-tied load).

Como o LM4862 funciona

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 balanço total 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 um alto-falante de 4 polegadas de alcance total.

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 uma de um computador 5 V USB, ou simplesmente do 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.

Espera-se que o consumo total de corrente do chip fique em torno de 5 mA na ausência de uma entrada de música. e para cerca de 250 mA quando é operado em seu limite máximo de volume.

A rejeição de 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 geral baseado em LM4862 pode estar na figura a seguir.

Parece muito simples sem o uso de 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 eletrolítico de tântalo; bloqueia 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 é 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 acionar um alto-falante quando a entrada é de 1 volt de uma entrada de linha ou de um fone de ouvido de 3,5 mm.

Caso o ganho seja maior que 5, pode ser necessário adicionar um capacitor de bypass C4 através de R2 para evitar oscilação. Este pode ser um capacitor de 5 pF, embora um capacitor de até 22 pF também possa ser usado. Mas valores mais altos do que isso podem causar problemas.

Normalmente, resistores de menor valor podem ser usados ​​como R1 = 4,7 K e R2 = 4,7 K a 47 K, quando a entrada é alimentada por uma fonte de baixa impedância. A imagem a seguir 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 dos graves é mantida no mínimo, embora isso também signifique a ausência das notas de baixa frequência mais pesadas.

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

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

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

Usando o pino de desligamento

Normalmente, o pino #1 de desligamento está conectado com a 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 um switch diretamente na linha de sinal.

Usando o pino de viés

O pino de polarização nº 2 é terminado 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, para que seja possível alimentar o circuito com uma única alimentação.

O pino de polarização 2 pode ainda ser usado para polarizar mais alguns amplificadores operacionais, conforme 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 “pancada” cada vez que o amplificador é ligado.

Circuitos de Aplicação LM4862

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

Rádio AM

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

Este rádio simples receberá todas as estações AM locais em alto e bom som pelo alto-falante conectado

Oscilador de onda quadrada

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

Controle de Motor Bidirecional

Embora o IC LM4862 seja projetado para funcionar como um amplificador de áudio, ele pode 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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FONTE


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