LM386

LM386 Low Voltage Audio Power Amplifier

Literature Number: SNAS545A

LM386
Low Voltage Audio Power Amplifier

General Description

The LM386 is a power amplifier designed for use in low volt-
age consumer applications. The gain is internally set to 20 to
keep external part count low, but the addition of an external
resistor and capacitor between pins 1 and 8 will increase the
gain to any value from 20 to 200.

The inputs are ground referenced while the output automati-
cally biases to one-half the supply voltage. The quiescent
power drain is only 24 milliwatts when operating from a 6 volt
supply, making the LM386 ideal for battery operation.

Features

n

Battery operation

n

Minimum external parts

n

Wide supply voltage range: 4V-12V or 5V-18V

n

Low quiescent current drain: 4mA

n

Voltage gains from 20 to 200

n

Ground referenced input

n

Self-centering output quiescent voltage

n

Low distortion: 0.2% (A

V

= 20, V

S

= 6V, R

L

= 8

Ω¦

, P

O

=

125mW, f = 1kHz)

n

Available in 8 pin MSOP package

Applications

n

AM-FM radio amplifiers

n

Portable tape player amplifiers

n

Intercoms

n

TV sound systems

n

Line drivers

n

Ultrasonic drivers

n

Small servo drivers

n

Power converters

Equivalent Schematic and Connection Diagrams

DS006976-1

Small Outline,

Molded Mini Small Outline,
and Dual-In-Line Packages

DS006976-2

Top View

Order Number LM386M-1,

LM386MM-1, LM386N-1,

LM386N-3 or LM386N-4

See NS Package Number

M08A, MUA08A or N08E

August 2000

LM386

Low

V

oltage

Audio

Power

Amplifier

© 2000 National Semiconductor Corporation

DS006976

www.national.com

Absolute Maximum Ratings

(Note 2)

If Military/Aerospace specified devices are required,
please contact the National Semiconductor Sales Office/
Distributors for availability and specifications.

Supply Voltage

(LM386N-1, -3, LM386M-1)

15V

Supply Voltage (LM386N-4)

22V

Package Dissipation (Note 3)

(LM386N)

1.25W

(LM386M)

0.73W

(LM386MM-1)

0.595W

Input Voltage

±

0.4V

Storage Temperature

-65°C to +150°C

Operating Temperature

0°C to +70°C

Junction Temperature

+150°C

Soldering Information

Dual-In-Line Package

Soldering (10 sec)

+260°C

Small Outline Package

(SOIC and MSOP)

Vapor Phase (60 sec)

+215°C

Infrared (15 sec)

+220°C

See AN-450 †œSurface Mounting Methods and Their Effect
on Product Reliability†� for other methods of soldering
surface mount devices.

Thermal Resistance

Θ

JC

(DIP)

37°C/W

Θ

JA

(DIP)

107°C/W

Θ

JC

(SO Package)

35°C/W

Θ

JA

(SO Package)

172°C/W

Θ

JA

(MSOP)

210°C/W

Θ

JC

(MSOP)

56°C/W

Electrical Characteristics

(Notes 1, 2)

T

A

= 25°C

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

Operating Supply Voltage (V

S

)

LM386N-1, -3, LM386M-1, LM386MM-1

4

12

V

LM386N-4

5

18

V

Quiescent Current (I

Q

)

V

S

= 6V, V

IN

= 0

4

8

mA

Output Power (P

OUT

)

LM386N-1, LM386M-1, LM386MM-1

V

S

= 6V, R

L

= 8

Ω¦

, THD = 10%

250

325

mW

LM386N-3

V

S

= 9V, R

L

= 8

Ω¦

, THD = 10%

500

700

mW

LM386N-4

V

S

= 16V, R

L

= 32

Ω¦

, THD = 10%

700

1000

mW

Voltage Gain (A

V

)

V

S

= 6V, f = 1 kHz

26

dB

10  µF from Pin 1 to 8

46

dB

Bandwidth (BW)

V

S

= 6V, Pins 1 and 8 Open

300

kHz

Total Harmonic Distortion (THD)

V

S

= 6V, R

L

= 8

Ω¦

, P

OUT

= 125 mW

0.2

%

f = 1 kHz, Pins 1 and 8 Open

Power Supply Rejection Ratio (PSRR)

V

S

= 6V, f = 1 kHz, C

BYPASS

= 10  µF

50

dB

Pins 1 and 8 Open, Referred to Output

Input Resistance (R

IN

)

50

k

Ω¦

Input Bias Current (I

BIAS

)

V

S

= 6V, Pins 2 and 3 Open

250

nA

Note 1: All voltages are measured with respect to the ground pin, unless otherwise specified.

Note 2: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device is func-
tional, but do not guarantee specific performance limits. Electrical Characteristics state DC and AC electrical specifications under particular test conditions which guar-
antee specific performance limits. This assumes that the device is within the Operating Ratings. Specifications are not guaranteed for parameters where no limit is
given, however, the typical value is a good indication of device performance.

Note 3: For operation in ambient temperatures above 25°C, the device must be derated based on a 150°C maximum junction temperature and 1) a thermal resis-
tance of 107°C/W junction to ambient for the dual-in-line package and 2) a thermal resistance of 170°C/W for the small outline package.

LM386

www.national.com

2

Application Hints

GAIN CONTROL

To make the LM386 a more versatile amplifier, two pins (1
and 8) are provided for gain control. With pins 1 and 8 open
the 1.35 k

Ω¦

resistor sets the gain at 20 (26 dB). If a capacitor

is put from pin 1 to 8, bypassing the 1.35 k

Ω¦

resistor, the

gain will go up to 200 (46 dB). If a resistor is placed in series
with the capacitor, the gain can be set to any value from 20
to 200. Gain control can also be done by capacitively cou-
pling a resistor (or FET) from pin 1 to ground.

Additional external components can be placed in parallel
with the internal feedback resistors to tailor the gain and fre-
quency response for individual applications. For example,
we can compensate poor speaker bass response by fre-
quency shaping the feedback path. This is done with a series
RC from pin 1 to 5 (paralleling the internal 15 k

Ω¦

resistor).

For 6 dB effective bass boost: R

.

15 k

Ω¦

, the lowest value

for good stable operation is R = 10 k

Ω¦

if pin 8 is open. If pins

1 and 8 are bypassed then R as low as 2 k

Ω¦

can be used.

This restriction is because the amplifier is only compensated
for closed-loop gains greater than 9.

INPUT BIASING

The schematic shows that both inputs are biased to ground
with a 50 k

Ω¦

resistor. The base current of the input transis-

tors is about 250 nA, so the inputs are at about 12.5 mV
when left open. If the dc source resistance driving the LM386
is higher than 250 k

Ω¦

it will contribute very little additional

offset (about 2.5 mV at the input, 50 mV at the output). If the
dc source resistance is less than 10 k

Ω¦

, then shorting the

unused input to ground will keep the offset low (about 2.5 mV
at the input, 50 mV at the output). For dc source resistances
between these values we can eliminate excess offset by put-
ting a resistor from the unused input to ground, equal in
value to the dc source resistance. Of course all offset prob-
lems are eliminated if the input is capacitively coupled.

When using the LM386 with higher gains (bypassing the
1.35 k

Ω¦

resistor between pins 1 and 8) it is necessary to by-

pass the unused input, preventing degradation of gain and
possible instabilities. This is done with a 0.1  µF capacitor or
a short to ground depending on the dc source resistance on
the driven input.

LM386

www.national.com

3

Typical Performance Characteristics

Quiescent Supply Current
vs Supply Voltage

DS006976-5

Power Supply Rejection Ratio
(Referred to the Output)
vs Frequency

DS006976-12

Peak-to-Peak Output Voltage
Swing vs Supply Voltage

DS006976-13

Voltage Gain vs Frequency

DS006976-14

Distortion vs Frequency

DS006976-15

Distortion vs Output Power

DS006976-16

Device Dissipation vs Output
Power — 4

Ω¦

Load

DS006976-17

Device Dissipation vs Output
Power — 8

Ω¦

Load

DS006976-18

Device Dissipation vs Output
Power — 16

Ω¦

Load

DS006976-19

LM386

www.national.com

4

Typical Applications

Amplifier with Gain = 20

Minimum Parts

DS006976-3

Amplifier with Gain = 200

DS006976-4

Amplifier with Gain = 50

DS006976-6

Low Distortion Power Wienbridge Oscillator

DS006976-7

Amplifier with Bass Boost

DS006976-8

Square Wave Oscillator

DS006976-9

LM386

www.national.com

5

Typical Applications

(Continued)

Note 4: Twist Supply lead and supply ground very tightly.

Note 5: Twist speaker lead and ground very tightly.

Note 6: Ferrite bead in Ferroxcube K5-001-001/3B with 3 turns of wire.

Note 7: R1C1 band limits input signals.

Note 8: All components must be spaced very closely to IC.

Frequency Response with Bass Boost

DS006976-10

AM Radio Power Amplifier

DS006976-11

LM386

www.national.com

6

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted

SO Package (M)

Order Number LM386M-1

NS Package Number M08A

LM386

www.national.com

7

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

8-Lead (0.118†� Wide) Molded Mini Small Outline Package

Order Number LM386MM-1

NS Package Number MUA08A

LM386

www.national.com

8

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT
DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL
COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or

systems which, (a) are intended for surgical implant
into the body, or (b) support or sustain life, and
whose failure to perform when properly used in
accordance with instructions for use provided in the
labeling, can be reasonably expected to result in a
significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life

support device or system whose failure to perform
can be reasonably expected to cause the failure of
the life support device or system, or to affect its
safety or effectiveness.

National Semiconductor
Corporation
Americas
Tel: 1-800-272-9959
Fax: 1-800-737-7018
Email: support@nsc.com

National Semiconductor
Europe

Fax: +49 (0) 180-530 85 86

Email: europe.support@nsc.com

Deutsch Tel: +49 (0) 69 9508 6208
English

Tel: +44 (0) 870 24 0 2171

Français Tel: +33 (0) 1 41 91 8790

National Semiconductor
Asia Pacific Customer
Response Group
Tel: 65-2544466
Fax: 65-2504466
Email: ap.support@nsc.com

National Semiconductor
Japan Ltd.
Tel: 81-3-5639-7560
Fax: 81-3-5639-7507

www.national.com

Dual-In-Line Package (N)

Order Number LM386N-1, LM386N-3 or LM386N-4

NS Package Number N08E

LM386

Low

V

oltage

Audio

Power

Amplifier

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.

IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, modifications, enhancements, improvements,
and other changes to its products and services at any time and to discontinue any product or service without notice. Customers should
obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and complete. All products are
sold subject to TI

’

s terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its hardware products to the specifications applicable at the time of sale in accordance with TI

’

s standard

warranty. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary to support this warranty. Except where
mandated by government requirements, testing of all parameters of each product is not necessarily performed.

TI assumes no liability for applications assistance or customer product design. Customers are responsible for their products and
applications using TI components. To minimize the risks associated with customer products and applications, customers should provide
adequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any TI patent right, copyright, mask work right,
or other TI intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI products or services are used. Information
published by TI regarding third-party products or services does not constitute a license from TI to use such products or services or a
warranty or endorsement thereof. Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectual
property of the third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.

Reproduction of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration and is accompanied
by all associated warranties, conditions, limitations, and notices. Reproduction of this information with alteration is an unfair and deceptive
business practice. TI is not responsible or liable for such altered documentation. Information of third parties may be subject to additional
restrictions.

Resale of TI products or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that product or service voids all
express and any implied warranties for the associated TI product or service and is an unfair and deceptive business practice. TI is not
responsible or liable for any such statements.

TI products are not authorized for use in safety-critical applications (such as life support) where a failure of the TI product would reasonably
be expected to cause severe personal injury or death, unless officers of the parties have executed an agreement specifically governing
such use. Buyers represent that they have all necessary expertise in the safety and regulatory ramifications of their applications, and
acknowledge and agree that they are solely responsible for all legal, regulatory and safety-related requirements concerning their products
and any use of TI products in such safety-critical applications, notwithstanding any applications-related information or support that may be
provided by TI. Further, Buyers must fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use of TI products in
such safety-critical applications.

TI products are neither designed nor intended for use in military/aerospace applications or environments unless the TI products are
specifically designated by TI as military-grade or

"

enhanced plastic.

"

Only products designated by TI as military-grade meet military

specifications. Buyers acknowledge and agree that any such use of TI products which TI has not designated as military-grade is solely at
the Buyer

'

s risk, and that they are solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with such use.

TI products are neither designed nor intended for use in automotive applications or environments unless the specific TI products are
designated by TI as compliant with ISO/TS 16949 requirements. Buyers acknowledge and agree that, if they use any non-designated
products in automotive applications, TI will not be responsible for any failure to meet such requirements.

Following are URLs where you can obtain information on other Texas Instruments products and application solutions:

Products

Applications

Audio

Communications and Telecom

Amplifiers

Computers and Peripherals

Data Converters

Consumer Electronics

DLP

®

Products

Energy and Lighting

DSP

Industrial

Clocks and Timers

Medical

Interface

Security

Logic

Space, Avionics and Defense

Power Mgmt

Transportation and Automotive

Microcontrollers

Video and Imaging

RFID

OMAP Mobile Processors

Wireless Connectivity

TI E2E Community Home Page

Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265

Copyright

©

2011, Texas Instruments Incorporated