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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:
熟悉焊接工艺。
熟悉测量的理解和仪器的使用。
增强对电路的理解。
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
电路分析
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:
电源线与地线的走线尽量宽,尽量短:
与电源之间的连线要尽量拧紧,插件尽量焊接牢靠;
最后输出的负载线不要焊接在芯片上;
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:
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