LM4871 включается по типовой схеме из даташита всего с пятью внешними компонентами: входным конденсатором, двумя резисторами обратной связи, конденсатором Bypass и развязкой по питанию. Именно поэтому микросхема массово встречается в портативных колонках, радиоприёмниках, игрушках и самодельных усилителях с питанием от литиевого аккумулятора или USB.
Это монофонический усилитель класса AB с мостовым (BTL) выходом, рассчитанный на низковольтное питание. Заявленная выходная мощность — до 3 Вт на нагрузку 3–4 Ом при питании 5 В, при этом выходные разделительные конденсаторы не требуются: динамик подключается напрямую между двумя выходами микросхемы. Ниже разберём распиновку, типовую схему, расчёт усиления и ошибки, из-за которых усилитель хрипит, греется или не запускается.
Назначение и ключевые особенности LM4871
LM4871 — монофонический аудиоусилитель мощности, выпускаемый в компактных корпусах (чаще всего SOP-8 и MSOP-8). Микросхема спроектирована для портативной техники: диапазон питания примерно от 2 до 5,5 В, низкий ток в режиме отключения и минимум внешних деталей.
Главная особенность — мостовой выход (BTL). Два противофазных усилителя внутри качают динамик с двух сторон, что позволяет получить заметную мощность даже от 5 В и обойтись без выходных конденсаторов. Обратная сторона решения: ни один из выходов LM4871 нельзя соединять с общим проводом (GND) — это выведет микросхему из строя.
- 🔊 Мостовой выход без разделительных конденсаторов на динамик.
- 🔋 Питание примерно 2–5,5 В — подходит для Li-ion аккумулятора и USB.
- 💤 Вывод Shutdown переводит усилитель в спящий режим с микроамперным потреблением.
- 🎚️ Коэффициент усиления задаётся двумя внешними резисторами.
Распиновка LM4871 (корпус SOP-8)
Прежде чем собирать схему, убедитесь, что у вас правильная цоколёвка: ключ корпуса (точка или скос) находится у первого вывода. Нумерация идёт против часовой стрелки, если смотреть на микросхему сверху.
| Вывод | Название | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | Shutdown (SD) | Управление: высокий уровень — спящий режим, низкий — работа |
| 2 | Bypass (BYP) | Опорный узел, конденсатор на общий провод |
| 3 | +IN | Неинвертирующий вход (обычно связан с Bypass) |
| 4 | -IN | Инвертирующий вход, сюда подаётся сигнал через Ci и Ri |
| 5 | VO1 | Первый выход (к динамику) |
| 6 | VDD | Плюс питания |
| 7 | GND | Общий провод |
| 8 | VO2 | Второй выход (к динамику) |
Обратите внимание: выводы 5 и 8 — это два «плеча» моста. Динамик включается строго между ними, без какой-либо связи с землёй. Это самая частая ошибка новичков при повторении схемы.
💡LM4871 — мостовой усилитель: динамик подключается между выводами VO1 (5) и VO2 (8), замыкание любого из них на GND недопустимо.