Cómo mejorar el circuito amplificador lm386

Un par de sugerencias, primero, con respecto al orador. No mencionó la impedancia de su altavoz, y con solo un suministro de 6 V, seguramente querrá usar un altavoz de 8 ohmios en lugar de 16 ohmios para aprovecharlo al máximo. Pero aparte de eso, señala correctamente que el altavoz puede ser la causa de al menos parte de su dolor de cabeza. De hecho, se ha dicho una y otra vez que la mayor mejora de cualquier sistema de sonido se logrará mejorando los altavoces. Dicho esto, es posible que desee conectar su circuito a un altavoz de "estantería" de 8 ohmios de baja potencia cuyo sonido ya sepa que es aceptable. Es simplemente una cuestión de eliminar la mayor cantidad de "incógnitas" de un circuito en desarrollo, para que pueda concentrarse en menos problemas a la vez.

A continuación, en la hoja de datos del LM386 (disponible de forma gratuita en TI), puedo ver que el capacitor en los pines 1 a 8 está configurando su circuito para una ganancia máxima de 200. Eso es MUCHA ganancia, y una ganancia alta abre cualquier monolítico circuito amplificador hasta todo tipo de problemas de estabilidad, especialmente si este circuito se está construyendo en una placa de prueba de desarrollo, donde abundan las antenas no deseadas y las rutas de conductores no blindados. Si fuera a medir la salida, no debería sorprenderse al ver todo tipo de captación de alta frecuencia no deseada o incluso oscilaciones, que aunque inaudibles aún podrían causar estragos en la calidad del sonido. Así que considere abrir este camino por completo. Con los pines 1-8 sin usar, su ganancia es solo 20, lo que debería mejorar la situación de inmediato. Si realmente necesita una ganancia de 200,

Ahora hablemos de tu entrada. Cuando solicita alguna orientación para diseñar un amplificador, debe especificar sus "gazintas y gazoutas". Solo una forma tonta de decir que tiene que decir cuáles se esperan que sean sus entradas y salidas. Ya sabemos que la salida impulsará un altavoz, pero ¿qué pasa con la entrada? Si, por ejemplo, está tomando la entrada de una salida de auriculares en un reproductor de MP3, entonces tiene una entrada de muy baja impedancia (y, por lo tanto, silenciosa) para trabajar, que requiere poca o ninguna ganancia de voltaje. Si está recibiendo información de un micrófono dinámico, nuevamente, al menos tiene una baja impedancia para trabajar, que es bastante inmune al ruido, PERO ... es posible que necesite más ganancia. Si está recibiendo información de una fuente de alta impedancia como un sensor de cristal Pizzo, entonces realmente tiene una fuente de alta impedancia que requerirá un blindaje significativo.

Entonces, como no lo dijiste, voy a sugerir que comencemos haciendo referencia a tierra en tu entrada (-) (pin 2) y agregando un potenciómetro de 10K cónico de audio a la entrada (+) (pin 3), como en lo siguiente, cableado lo más cerca posible del IC.

Esto hará varias cosas. En primer lugar, ahora tiene una entrada referenciada a tierra (también llamada extremo único), que posiblemente será mucho más fácil para un principiante trabajar con ella. Ahora puede pensar en su señal como una forma de onda simple y única que se mueve por encima y por debajo de la referencia del suelo. En segundo lugar, limita la impedancia de entrada del circuito a algo menos que infinito, lo que muy probablemente eliminará una gran parte de su ruido y captación de radio. El 10K puede ser una carga excesiva si su entrada es una fuente de alta impedancia o incluso algunas entradas dinámicas (como pastillas de guitarra magnéticas) que realmente funcionan mejor con una carga MUY baja. Si ese es el caso, puede usar un POT de 100K, a riesgo de permitir un poco más de recolección extraviada. el POT también te permitirá bajar la sensibilidad de entrada a cero, aunque solo sea para asegurarse de que cualquier ruido residual se elimine COMPLETAMENTE en ese caso. Si es así, y TODAVÍA obtiene captación de alguna estación de radio (poco probable en este punto), puede colocar un límite de 220pF en el potenciómetro (22PF si usa 100K), y eso debería eliminar cualquier captación de RF sin comprometer su sonido.

También preguntó sobre los condensadores en los rieles de suministro. A menos que la distorsión que está escuchando tenga rastros de zumbido/zumbido audible de 120 Hz, esto no debería ser un problema. Pero no sabemos cuál es su fuente de alimentación aquí. Algunos transformadores de pared, por ejemplo, tienen una ondulación absolutamente terrible en su carga nominal. Dado que, en el mejor de los casos, será un amplificador de 1 vatio, y los amplificadores lineales son, en el mejor de los casos, 50% eficientes (generalmente menos), eso equivale a 333 mA. Así que asegúrese de que su suministro sea bueno para al menos el doble de la carga nominal. Si no tiene un suministro decente, ninguna cantidad de condensadores de filtro adicionales ayudará. Pero dicho esto, y si el suministro está clasificado para la tarea, no estaría de más agregar un condensador pesado de 1000 uF a los rieles de suministro. Siempre puedes reducirlo más tarde.

Finalmente, cuando el sonido sea aceptable para usted, debe recordar que 1 vatio solo lo llevará hasta cierto punto y, sinceramente... La salida de este chip, a 8 ohmios y con un suministro de 6 V, en realidad solo tiene una potencia nominal de ¡¡325 milivatios, y eso es al 10% de distorsión armónica total!! Puede acercarse a un vatio con un suministro de 9 V, pero mi punto es este: si bien mejorar y optimizar este circuito será una buena experiencia de aprendizaje para usted, no se sienta mal si al final, simplemente no es suficiente para tus expectativas. A medida que avanzan las opciones de amplificador de baja potencia en estos días, el LM386 no es una opción de alta fidelidad ni de alta eficiencia. ¡Buena suerte! :-)

Adapté el "Amplificador con refuerzo de graves" de la hoja de datos eligiendo diferentes valores para la resistencia y el condensador entre los pines "salida" y "ganancia 1". Según mi simulación, en realidad no aumenta los graves. Pero, en cambio, tiene una amplificación distribuida uniformemente desde 0 Hz hasta aproximadamente 10 kHz, donde la amplificación cae ligeramente. También tenga en cuenta las resistencias R3 y R4 que estabilizan aún más la amplificación a frecuencias muy bajas. Además, el cambio de fase ahora se reduce en comparación con su solución.

Como ya está escrito en los comentarios debajo de su pregunta: para reducir el ruido, agregue dos condensadores a los pines de la fuente de alimentación (Vs y GND) directamente al lado del LM386. Un pequeño condensador cerámico de 100 nF y un condensador electrolítico de 10 µF en paralelo. Bloquearán algo de ruido en su fuente de alimentación. Incluso cuando se utiliza una carga de cambio de batería (por ejemplo, debido a diferentes señales de entrada), se producirán fluctuaciones en la fuente de alimentación que crearán un ruido perceptible en la señal amplificada.