探讨美国国半的LM运放系列 LM3886 家用功放

文章摘要：在美国国半的LM系列的IC中（LM1875，LM2876，LM3875，LM3876，LM3886，LM4766），声音最好，性能最佳，功率最大的当推LM3886（LM12 是金封的外形如TO-2，功率倒是奇大300Wrms，转换速率是奇低5V/US，做放大器好象......）几种IC的性能如下表：对于这块IC的性能特点，内部电路结构已经有很多的文章都做了介绍，所以这里我并不打算来重新描述一次，在这里，我只是想把使用这块IC的一些实际经验和大家一起探讨一下。 制作与应用下载：lm3886v.pdf 原理资料下载：lm3886.pdf 作为自制的家用功放，一般适用的功率在30W-100W/每声道

探讨美国国半的LM运放系列 LM3886 家用功放,标签：音响设计,电子制作网,http://www.88dzw.com

在美国国半的LM系列的IC中（LM1875，LM2876，LM3875，LM3876，LM3886，LM4766），声音最好，性能最佳，功率最大的当推LM3886（LM12 是金封的外形如TO-2，功率倒是奇大300Wrms，转换速率是奇低5V/US，做放大器好象......）几种IC的性能如下表：对于这块IC的性能特点，内部电路结构已经有很多的文章都做了介绍，所以这里我并不打算来重新描述一次，在这里，我只是想把使用这块IC的一些实际经验和大家一起探讨一下。
制作与应用下载：lm3886v.pdf
原理资料下载：lm3886.pdf

作为自制的家用功放，一般适用的功率在30W-100W/每声道之间，因为我们平时在家里听音乐的时候，作为功放的平均输出功率在 1-10W左右，有10倍以上的功率裕量，可以说也比较Hi-Fi了。做为30-100W的输出功率/每声道的功率放大器不管是从电路，从材料，从工艺等各个角度来说，都较容易得到好的保证，而在林林总总的功放电路中，采用优秀的IC做的功放是非常适合业余情况下制作的，这类电路具有电路简单，调试方便，电性能指标不俗，制作工艺难度低等优点，只要制作得好，完全可以得到非常不错的音质和音色的。
在各种IC里，我喜欢用薄膜型功率IC，对于厚膜灯的IC，总觉得好象是用分列元件搭在一块板子上再加一个塑料壳，还不把元件装完，在外面留出了一大堆的引脚，心理上就不太接受得了，所以除了 STK4191和STK4038，其他的都没有用过，而薄膜型功率IC就首推美国国半的IC了。
    
 首先是电路的选择，对第一次准备用此IC做功放的人来说，选用美国国半提供的典型应用的线路是最合适的，因为，知子莫如父啊，怎样的外围电路可以使IC工作最稳定，失真最小，等等，一定没有IC的设计生产者国半最清楚了，所以第一次按国半提供的典型应用线路进行制作，其成功率一定是最高的。其次，电源的选择，注意一件事，LM3886的输出8Ω/60W是RMS值，是可以在这个值下连续工作的，所以每块LM3886所需的电源贮存功率不要小于100W，最好大于 150W/每片。在实际的应用中，还发现一个很有趣的现象，电压越高，声音越好，虽然它的电压适应范围是40-94V，尽量使电源电压高点，用交流双 30V以上的变压器吧，电路滤波电容，每声道有10000uF（每边电源）就足够了，其实，电源质量的好坏，主要取决于变压器的内阻，关键是看电源出力是不是跟得上消耗。倒是用多个小容量电容并联比用单个滤波电容有更好的效果。
线路板的设计，由于该IC的电源共模抑止很高，只要不把信号输入的地，反馈端接的地和输出混接在一起，做出的线路板一般都过的去，如果要达到最佳的效果，则是需要花功夫下去的，可以用双面板的布线，采用大面积敷铜面，不要和输出大信号电路敷铜直接连在一起，喇叭的地线不要从IC的地上引出，要从电源的地引出，这样可以有效的隔离输出信号对IC的影响。工艺结构上，我比较喜欢模块式的结构，功率集成电路的优点之一就是体积小，如果用集成功放做的电路板与分立元件一样大，呵呵，个人认为十分无趣，将线路板做成模块，有以下一些好处，①相对电路变得简单，EDAPCB/PCBjishu/" target="_blank" class="infotextkey">PCB设计会变得容易②可以通过灵活搭配，加上不同前级电路，可以有很多种不同的玩法，象双声道（普通），三声道（各其它的功放做AV功放），四声道（玩双线分音啦）加个正反相电路还可以变成BTL电路，有150WRMS的连续输出），六声道（除了功率小点，都快达到THX的要求了）③装配工艺会变得容易，对外壳的结构要求降低④只要单元电路性能做好，当组装好的机器有不满意的地方，象交流声大什么的，还可以通过改接地线等方法来调整，而不象做一块板上的没处着手⑤由于做成了模块结构，一般的装配往住就不会采用平面安装工艺，，通常是立体装配，使得整机会紧凑合理，减少体积，可以在对体积有要求的场合应用，当然象这个IC愿意装在43CM的标准机柜里也是可以的⑥因为一台机器里的板子较多，所以，供电，送信号，输出信号都必须对每块板子独立进行，结果，会使单元电路之间的相互干扰大大的减轻，缺点是机器内部的连接会成倍增加。在整个功放的制作过程中，调试调整是非常重要的一环，包括象这种看起来没有什么东西可以调整IC功率放大器。很多人认为，我严格照图纸施工，采用发烧级的元器件，各种元件误差，尽量小，保证各个工作点电压与图纸上一致.......有很多人这样做了，但是做来的东西却总是没有别人说得那么好。想想看，为什么外国的有制造工程师签名的产品比没有签名的同型号的机器要好声？同样的线路，同样的材料.......那么一般功放需要调整些什么东西呢，除此之外各点静态的工作点，（电源/电压）是不是符合要求以外，动态的指标才是影响音乐的关键（这里插入点题处话，个人认为只有相关的技术指标达到一定的要求，才有资格说好声不好声，而指术指标的测试离不开各类仪器，如果真的对制作感兴趣，真的想做出好声的音响作品，无论如何，应该有一台示波器，哪怕是学生示波器，现在，二手的示波器要多不少，20M的二手进口示波器不会超过1000元，国产的就更便宜了，比如，文章上讲，距音箱0.3M听不到噪声，好，我要问了， 贵耳的灵敏度是多少啊，须知就是正常人对声音的敏感就可以差20方以上，还有，贵环境的噪声是多少啊，人耳可是有掩蔽效应的啊，白天0.3M，在半夜三更可能5M开外也清晰可闻了，而用仪器对功放进行测试，比方说，噪声10mVpp或者3.5mVrms一看就一目了然，很客观，可以类比，到时候仿制或者怎样的可以做参考，如果这个指标不如别人，声音又不好声，那么可以作为解决问题的一个方向...好了，言归正传。）我认为把LM3886做好声,除了信超比,稳定性,最主要的是方波特性及有效带宽的调整,(需要一台信号发生器,一台示波器),一般我是用以下方法来调整：接8Ω标准纯阻负载,断开输入端低通电路,在输入端送入 100Hz,1KHz,10KHz方波,使输出为10Vpp,观察示波器上的波形,有无过冲或跌落,如果过冲,增加负反馈电阻的反馈电容的值,如果跌落则减小比电容值,直到示波器上的3个频率的波形都输入波形一致,注意10KHz的方法肯定是上升沿是有跌落的,可以试着减小并在同反相端上的反馈电容,但是绝对要注意的是,一定要使100Hz,1KHz的方波特性要好，绝对不可以使100Hz，1KHz的波形前沿出现过冲的现象，切记，切记，通过反复调整这 2个电容，使得100Hz，1KHz方波特性最佳，10KHz前沿跌落最小。<BR>由于LM3886虽然是薄膜IC类里转换速率最高的（19V/us），但是对60WRMS输出来说，其有效带宽最好不要超过30KHz，所以通过调整输入端的低通滤波器，使放大器有效带宽不超过 30KHz，最大不超过50KHz，（用信发号发生器输出30KHz的信号至输入端，使放大器幅度有10Vpp，接入低通滤波器，调整输入对地电容，使输出为7.07Vpp）。这样的好处是，降低了前级输出转换速率，使功放不容易发生瞬态频响失真，同时，也可以减少进入功放的噪声。经过这样调整后的 LM3886的功放和没有这样调整的功放音质和音色是完全不一个等级的，也只有这样才可以充分发挥LM3886这个IC的优异特性。在实际应用的时候，可以在LM3886的输出端装一个Φ10mm16圈的空芯电感，可以提高放大器的容性负载的驱动能力。要注意，这个电感和IC输出端的连线越短越好。

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