屹立 50 年不倒！传奇模拟芯片至今仍量产！

20





世纪






70






年代中期，美国国家

半导体

公司（






National Semiconductor






）推出了






LM386






低压音频功率放大器，专为电池供电类消费电子产品设计。这款

芯片

将完整的






AB






类推挽输出级集成在






8






引脚双列直插封装内，内置固定






20






倍增益，具备接地参考输入与自动中点偏置输出特性，静态工作电流仅






4mA






。


仅需一节






9V






电池供电，并搭配极少外围元件，即可直接驱动扬声器工作。

产品现状

时隔近





50





年，






LM386






至今仍在持续量产。






2011






年，






Texas Instruments






收购






National Semiconductor






后继续生产该

芯片

；与此同时，






Unisonic Technologies






、






Japan Radio Company






（






JRC/NJM






）以及全球多家通用晶圆厂也持续提供兼容型号，目前暂无停产计划。

八引脚集成经典






Lin 音频功放架构

LM386





内部采用经典的






Lin






音频功放拓扑：差分输入级、电压放大级以及互补推挽输出级，将完整音频放大链路压缩进不足指甲盖大小的封装中。

输入级

输入级采用





PNP





射极跟随器对，后接长尾差分放大电路。内部两只






50kΩ






电阻用于设定输入阻抗并提供接地参考通路，因此输入端可直接接收接近地电位的信号，无需额外偏置电路。

增益调节

1





脚与






8






脚之间内置






1.35kΩ






与






150Ω






串联电阻，默认固定电压增益为






20






倍（






26dB






）。

若在





1





、






8






脚之间跨接电容，可旁路






1.35kΩ






电阻，将增益提升至






200






倍（






46dB






）；若在电容前串联电阻，则可设置任意中间增益值。

输出级

输出级采用互补推挽架构，工作于





AB





类模式，可驱动






4Ω~32Ω






扬声器负载。输出端会自动偏置至

电源

电压中点，因此无需额外直流偏置元件。

型号差异

三款主流型号覆盖不同功率等级：

• 
  

  
  
  
  LM386N-1
  
  
  
  
  
  ：输出功率
  
  
  
  
  
  
  325mW
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  LM386N-3
  
  
  
  
  
  ：输出功率
  
  
  
  
  
  
  700mW
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  LM386N-4
  
  
  
  
  
  ：最高输出功率
  
  
  
  
  
  
  1W
  
  
  
  

  
  

全系列标准工作电压范围为





4V~12V





，其中






LM386N-4






最高支持






18V






供电。所有型号静态电流均约为






4mA






，在






6V






供电条件下静态功耗仅






24mW






。

从






AM/FM 收音机到烟盒吉他音箱

National Semiconductor





当年的官方手册将






LM386






用于：

• 
  

  
  
  
  AM/FM
  
  
  
  
  
  收音机功放
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  便携式磁带播放器
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  对讲设备
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  电视伴音系统
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  线路驱动器
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  超声波驱动器
  
  
  
  

  
  


• 
  

  
  
  
  
  小型伺服驱动器
  
  
  
  

  
  

对于这些低功率应用而言，采用分立晶体管输出级往往属于设计过度，而电池续航与





PCB





空间的重要性则高于音频保真度。

LM386





提供了极简的一体化方案：只需一颗

芯片

、一颗输出耦合电容、一颗

电源

滤波电容，再加一个扬声器即可工作。

这款

芯片

真正长久的生命力，则来自电子





DIY





社区。






20






世纪






80






年代初，美国电子工程师、






Fender






功放定制工坊负责人






Bruce Zinky






设计出了






Smokey Amp






：仅使用一颗






LM386






与两个电容，即可构成完整吉他功放，并且整体尺寸能够装入香烟盒中。

这款设计甚至没有任何调节旋钮，音量与音色完全依靠吉他本身控制。到了





1990





年代，






Bruce Zinky






将其改进为商业版本，随后






Smokey Amp






成为






DIY






电子领域被仿制最多的经典电路之一。

后续又衍生出





Little Gem





、






Little Gem MkII






等经典复刻方案，各类基于






LM386






的迷你音箱、






Fuzz






效果器、摩尔斯电码练习振荡器以及






Arduino






扬声器驱动电路层出不穷。

为什么仍未被






D 类功放淘汰？

从纸面参数来看，





LM386





本应早已退出历史舞台。

现代





D





类功放，例如






PAM8403






，仅需






5V






供电即可实现每声道






3W






立体声输出，无需输出滤波器，失真更低，






PCB






占用面积也更小。

甚至





Texas Instruments





自己也在新设计中推荐






LM4864






与






TPA4861






等后续型号。

而





LM386





满功率下总谐波失真（






THD






）高达






10%






，原厂数据手册甚至直接承认其输出已经出现削波失真。

但直到今天，





Texas Instruments





仍持续量产






DIP-8






、






SOIC-8






与






VSSOP-8






等封装版本；






Unisonic Technologies






与






Japan Radio Company






也仍在稳定供货；






Mouser Electronics






与






Digi-Key Electronics






等分销商依旧长期备货。

原因其实非常简单：它几乎不依赖复杂外围生态。

没有固件、没有配置寄存器、无需滤波器设计，也不需要复杂去耦网络。只要一把电烙铁、几颗电容和一节电池，就能快速搭建完整电路。

而这，恰恰也是当年





National Semiconductor





设计






LM386






时最核心的理念。它的生命力最终证明：真正持久的产品，未必拥有最先进的性能参数，但一定足够简单、足够实用。

关于国家

半导体

公司

国家

半导体

公司（





National Semiconductor Corporation





） 是美国一家著名的模拟

半导体

制造商，成立于






1959






年，总部位于加州圣克拉拉，以

电源

管理






IC






、运算放大器、电压稳压器和混合信号

芯片

等产品闻名，曾是模拟电路领域的领先企业。






2011






年被德州仪器（






TI






）以






65






亿美元现金收购后，作为独立公司不复存在，其产品、技术和员工全部并入






TI






的模拟业务部门，目前原






National






的许多器件仍以






TI






品牌或兼容形式在市场上流通。该公司在硅谷

半导体

发展史上留下了重要印记，尤其在高效模拟

电源

管理技术方面贡献突出。

关于





Lin





音频功放拓扑

Lin





音频功放拓扑是由华裔工程师林宏昌（






H. C. Lin






，






Hung-Chang Lin






）于






1956






年提出的经典晶体管音频功率放大器结构，是现代固态






AB






类音频功放最重要和最广泛采用的基础架构。该拓扑采用典型的三阶段设计（差分输入级






+






电压放大级






+






输出级），开创性地实现了无输出变压器的实用晶体管功放，并从准互补输出逐步演进为全互补对称结构。林宏昌作为早期华裔

半导体

与电路设计先驱，其






Lin






拓扑以结构简洁、性能稳定、易于实现低失真的特点，深刻影响了后续数十年全球






Hi-Fi






和专业音频功放的设计，直至今日仍是许多工程师学习和应用的经典起点。

原文