Was ist ein LM386 Audio-Leistungsverstärker?
Der LM386 ist ein integrierter Audio-Leistungsverstärker, der speziell für Anwendungen mit niedriger Versorgungsspannung konzipiert wurde. Er zeichnet sich durch seinen geringen Stromverbrauch aus und eignet sich hervorragend für batteriebetriebene Geräte. Mit einer internen Verstärkung von 20, die durch externe Komponenten auf bis zu 200 erhöht werden kann, bietet der LM-386 eine flexible Lösung für verschiedene Audioverstärkungsanforderungen.
Einführung in den LM386
Der LM386 wurde als kompakter, leistungseffizienter Audio-Leistungsverstärker entwickelt, der mit minimaler externer Beschaltung betrieben werden kann. Seine Eingänge sind auf Masse bezogen, während die Ausgänge automatisch auf die Hälfte der Eingangsspannung voreingestellt sind. Diese Eigenschaft macht ihn besonders benutzerfreundlich für Einsteiger und erleichtert die Integration in verschiedene Schaltungen.
Bei Betrieb mit 6V beträgt die Ruhestromaufnahme des LM-386 nur etwa 24mW, was ihn ideal für batteriebetriebene Anwendungen macht. Der geringe Stromverbrauch führt zu einer längeren Batterielebensdauer, was besonders bei tragbaren Geräten von Vorteil ist. Der Verstärker kann mit Versorgungsspannungen zwischen 4V und 12V betrieben werden, wobei die typische Betriebsspannung bei 6V bis 9V liegt.
Die einfache Handhabung und die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten haben den LM386 zu einem beliebten Baustein für Hobbyelektroniker und professionelle Entwickler gemacht. Er findet Anwendung in zahlreichen Geräten wie Radios, Intercoms, TV-Tonsystemen und tragbaren Audiogeräten. Seine Robustheit und die minimale Anzahl an erforderlichen externen Komponenten machen ihn zu einer kosteneffizienten Lösung für Audioverstärkungsanforderungen.
LM386 Pins & Pin-Funktionen
Der LM386 verfügt über insgesamt acht Pins, die jeweils spezifische Funktionen haben. Die genaue Kenntnis dieser Pins und ihrer Funktionen ist entscheidend für die korrekte Implementierung des Verstärkers in elektronischen Schaltungen. Jeder Pin erfüllt eine bestimmte Aufgabe im Betrieb des Verstärkers und beeinflusst dessen Leistung und Funktionalität.
Die richtige Ansteuerung der Pins ermöglicht es, die Verstärkung anzupassen, Rauschen zu minimieren und die optimale Audiowiedergabe zu gewährleisten. Besonders wichtig sind die Pins zur Verstärkungseinstellung, die es ermöglichen, den Verstärkungsfaktor an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung anzupassen.
| Pin-Nr. | Pin-Name | Funktion |
|---|---|---|
| 1 | Gain | Ermöglicht die Anpassung der Verstärkung durch externe Komponenten |
| 2 | Inverting Input | Invertierender Eingang des Verstärkers |
| 3 | Non-Inverting Input | Nicht-invertierender Eingang des Verstärkers |
| 4 | GND | Masseverbindung |
| 5 | Output | Ausgang des Verstärkers |
| 6 | Vcc | Positive Versorgungsspannung |
| 7 | Bypass | Bypass-Kondensatoranschluss zur Rauschunterdrückung |
| 8 | Gain | Zweiter Anschluss zur Verstärkungseinstellung |
LM386 Pinbelegung
Eine korrekte Pinbelegung ist entscheidend für die Funktionalität des LM386. Die Pins sind in einem 8-Pin DIL-Gehäuse (Dual In-Line) angeordnet, wobei sich die Pins 1 bis 4 auf der einen Seite und die Pins 5 bis 8 auf der gegenüberliegenden Seite befinden. Bei Betrachtung von oben, mit der Kerbe nach links, befindet sich Pin 1 unten links und Pin 8 oben links.
Die beiden Eingangspins (Pin 2 und 3) sollten sorgfältig beschaltet werden, um Störeinstreuungen zu minimieren. Dabei ist es empfehlenswert, kurze Leitungswege zu verwenden und bei Bedarf Abschirmungen vorzusehen. Der Ausgangspin (Pin 5) liefert das verstärkte Audiosignal und sollte mit entsprechender Entkopplung zum Lautsprecher verbunden werden. Die Verstärkungspins (Pin 1 und 8) können, je nach gewünschter Verstärkung, durch externe Komponenten wie Widerstände und Kondensatoren beschaltet werden. Standardmäßig ist die Verstärkung auf den Faktor 20 (26 dB) eingestellt, kann aber durch Hinzufügen eines Kondensators zwischen Pin 1 und 8 auf bis zu 200 (46 dB) erhöht werden.
LM386 Gehäuseformen
Der LM386 ist in verschiedenen Gehäuseformen erhältlich, um unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Platzbedarf, Wärmeabfuhr und Montageart gerecht zu werden. Die Wahl des richtigen Gehäuses hängt von der spezifischen Anwendung und den Fertigungsbedingungen ab.
Die gängigsten Gehäuseformen sind das Standard-DIL-8-Gehäuse (Dual In-Line) für die Durchsteckmontage und das SOIC-8-Gehäuse (Small Outline Integrated Circuit) für die Oberflächenmontage. Das DIL-8-Gehäuse eignet sich besonders für Prototypen und Hobbyprojekte, während das SOIC-8-Gehäuse in industriellen Anwendungen mit beschränktem Platzangebot bevorzugt wird.
| Gehäusetyp | Bezeichnung | Abmessungen (mm) | Teilenummer |
|---|---|---|---|
| DIL-8 | LM386N-1 | 9,8 x 6,4 x 3,3 | LM386N-1/NOPB |
| DIL-8 | LM386N-3 | 9,8 x 6,4 x 3,3 | LM386N-3/NOPB |
| DIL-8 | LM386N-4 | 9,8 x 6,4 x 3,3 | LM386N-4/NOPB |
| SOIC-8 | LM386M-1 | 4,9 x 3,9 x 1,58 | LM386M-1/NOPB |
LM386 Schaltplan
Eine typische Anwendungsschaltung für den LM386 ist ein einfacher Audioverstärker. Diese Schaltung eignet sich hervorragend für den Einstieg in die Arbeit mit dem LM386 und kann leicht modifiziert werden, um spezifischen Anforderungen gerecht zu werden.
Die Basisschaltung besteht aus dem LM-386, einem Eingangskondensator, einem Bypass-Kondensator am Ausgang, einem Kopplungskondensator und einem Lautsprecher. Der Eingangskondensator blockiert die Gleichspannungskomponente des Eingangssignals, während der Bypass-Kondensator Hochfrequenzstörungen reduziert. Der Kopplungskondensator am Ausgang trennt die Gleichspannungskomponente vom Lautsprecher.
Für eine Verstärkung von 20 bleibt Pin 1 und 8 unbeschaltet. Um die Verstärkung auf 200 zu erhöhen, wird ein 10µF-Kondensator zwischen Pin 1 und 8 angeschlossen. Optional kann ein RC-Netzwerk (Snubber) bestehend aus einem 10-Ohm-Widerstand und einem 0,05µF-Kondensator zwischen Ausgang und Masse geschaltet werden, um hochfrequente Schwingungen zu unterdrücken.
LM386 Leistung – Strom & Spannung
Die elektrischen Eigenschaften des LM386 bestimmen seinen Einsatzbereich und seine Leistungsfähigkeit. Die Kenntnis dieser Parameter ist wichtig für die Auswahl des richtigen Verstärkers und die korrekte Dimensionierung der Schaltung.
Der LM-386 kann mit einer breiten Spanne von Versorgungsspannungen betrieben werden, was ihn für verschiedene Anwendungen geeignet macht. Bei einer typischen Versorgungsspannung von 6V liefert er eine Ausgangsleistung von etwa 325mW an einen 8-Ohm-Lautsprecher. Diese Leistung reicht für viele Kleinsignalanwendungen aus, bei denen keine hohen Lautstärken erforderlich sind.
| Parameter | Min | Typ | Max | Einheit |
|---|---|---|---|---|
| Versorgungsspannung | 4 | 6-9 | 12 | V |
| Ruhestromaufnahme | – | 4 | 8 | mA |
| Ausgangsleistung (Vcc=6V, RL=8Ω) | – | 325 | – | mW |
| Ausgangsleistung (Vcc=9V, RL=8Ω) | – | 700 | – | mW |
| Verstärkung (ohne externe Komponenten) | – | 20 | – | – |
| Verstärkung (mit RC zwischen Pin 1 und 8) | – | bis zu 200 | – | – |
| Frequenzbereich | 40 | – | 15k | Hz |
| Klirrfaktor (THD) bei Vcc=6V, P=125mW | – | 0,2 | – | % |
LM386 Eigenschaften
Der LM386 verfügt über mehrere Eigenschaften, die ihn zu einer attraktiven Wahl für verschiedene Audioverstärkungsanwendungen machen. Seine geringen Anforderungen an externe Komponenten und sein weiter Betriebsspannungsbereich machen ihn besonders benutzerfreundlich.
Die interne Vorspannung der Ausgänge auf die Hälfte der Versorgungsspannung eliminiert die Notwendigkeit eines Kopplungskondensators am Eingang für viele Anwendungen. Dies vereinfacht die Schaltungsgestaltung und reduziert die Komponentenanzahl. Die niedrige Ruhestromaufnahme macht den LM-386 ideal für batteriebetriebene Anwendungen, da er die Batterielebensdauer maximiert.
| Eigenschaft | Beschreibung |
|---|---|
| Geringe Anzahl externer Komponenten | Ermöglicht kompakte und kostengünstige Schaltungen |
| Weiter Betriebsspannungsbereich | Flexibilität bei der Wahl der Stromversorgung |
| Niedrige Ruhestromaufnahme | Geeignet für batteriebetriebene Geräte |
| Interne Frequenzkompensation | Stabile Verstärkung über den gesamten Frequenzbereich |
| Einstellbare Verstärkung | Anpassbar an verschiedene Signalanforderungen |
| Symmetrische Differenzeingänge | Verbesserte Störunterdrückung |
| Thermische Abschaltung | Schutz vor Überhitzung |
| Kurzschlussschutz | Schutz vor Ausgangsüberlastung |
| Geringer Klirrfaktor | Hohe Audioqualität |
| Spannungsverstärkung (dB) | 26 dB (Gain = 20) bis 46 dB (Gain = 200) |
LM386 Anwendungen
Dank seiner vielseitigen Eigenschaften und der einfachen Anwendbarkeit findet der LM386 in zahlreichen elektronischen Geräten und Projekten Verwendung. Seine kompakte Bauform und der geringe Strombedarf machen ihn besonders für tragbare Geräte geeignet.
Die weite Verbreitung des LM-386 hat zu einer Fülle von Anwendungsbeispielen und Referenzdesigns geführt, die als Ausgangspunkt für eigene Projekte dienen können. Vom einfachen Verstärker für Kopfhörer bis hin zu komplexeren Audioprojekten bietet der LM 386 die nötige Flexibilität und Leistung.
- AM-FM Radioverstärker
- Tragbare Kassettenspieler und MP3-Player
- Intercom-Systeme und Sprechfunkanlagen
- TV-Tonsysteme
- Ultraschall-Treiber
- Kleine Servomotor-Treiber
- Leistungswandler
- Kopfhörerverstärker
- Gitarrenverstärker für Übungszwecke
- Signalgeneratoren
- Aktive Lautsprecher
- Babyphone und Überwachungssysteme
- Vorverstärker für Mikrofone
- Audiofilter und Equalizer
LM386 Äquivalent & Alternativen
Obwohl der LM386 ein weit verbreiteter und beliebter Audioverstärker ist, gibt es verschiedene Alternativen, die je nach Anwendungsfall besser geeignet sein könnten. Die Wahl der richtigen Alternative hängt von den spezifischen Anforderungen wie Leistung, Versorgungsspannung und Verstärkung ab.
Die folgenden Alternativen zum LM-386 bieten unterschiedliche Leistungsmerkmale und Funktionalitäten. Einige sind direkte Äquivalente, während andere erweiterte Funktionen oder verbesserte Leistung bieten. Die Auswahl sollte basierend auf den spezifischen Anforderungen der Anwendung getroffen werden.
- TDA2822: Dualer Audio-Leistungsverstärker mit höherer Ausgangsleistung, geeignet für Stereoanwendungen
- LM380: 2,5W Audio-Leistungsverstärker mit eingebautem Wärmeschutz und stabilerer Leistung bei höheren Spannungen
- LM383: 7W Audio-Leistungsverstärker für Anwendungen, die mehr Leistung benötigen
- TDA7052: 1W BTL-Mono-Audioverstärker mit geringerer Verzerrung als der LM386
- PAM8403: Klasse-D Stereo-Audioverstärker mit höherem Wirkungsgrad, ideal für batteriebetriebene Anwendungen
- LM4871: 3W Audioverstärker mit integriertem Kopfhörer-Treiber
- TPA2005D1: Klasse-D Audioverstärker mit geringem Stromverbrauch und höherer Effizienz
- LM1877: Dualer 2W Audioverstärker für Stereoanwendungen
- MAX9744: 20W Klasse-D Verstärker für Anwendungen mit höheren Leistungsanforderungen
- JRC386D: Direktes Äquivalent zum LM386 mit nahezu identischen Eigenschaften
Zusammenfassung
Der LM386 ist ein vielseitiger und benutzerfreundlicher Audio-Leistungsverstärker, der sich besonders für batteriebetriebene Anwendungen eignet. Mit einer internen Verstärkung von 20, die auf bis zu 200 erhöht werden kann, bietet er flexible Möglichkeiten für verschiedene Audioverstärkungsanforderungen. Seine geringen Anforderungen an externe Komponenten und sein weiter Betriebsspannungsbereich machen ihn zu einer beliebten Wahl für Hobbyelektroniker und professionelle Entwickler.
Die wichtigsten Eigenschaften des LM-386 umfassen seine niedrige Ruhestromaufnahme, seinen weiten Betriebsspannungsbereich und seine einfache Anwendbarkeit. Mit einer typischen Ausgangsleistung von 325mW bis 700mW, abhängig von der Versorgungsspannung, eignet er sich ideal für Kleinsignalanwendungen wie Radios, Intercoms und tragbare Audiogeräte.
Obwohl es verschiedene Alternativen zum LM 386 gibt, die je nach Anwendungsfall besser geeignet sein könnten, bleibt er aufgrund seiner Robustheit, Einfachheit und Verfügbarkeit ein Standardbaustein in vielen elektronischen Schaltungen. Seine vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten und seine leichte Integration in verschiedene Schaltungen machen ihn zu einem wertvollen Werkzeug für Audio-Enthusiasten und Elektronikentwickler.
LM386 Datenblatt
Weitere Informationen gibt es in dem LM386 Datenblatt zum Download.
Letztes Update des Artikels: 15. April 2025
