Мини-модуль представляет собой полноценный аудиоусилитель средней мощности, работающий в классе D. Усилитель звука может быть использован для реализации мобильных звуковых систем, а также работать самостоятельно, например, как усилитель аудиосистемы персонального компьютера.
Возможности миниатюрного усилителя класса D
Основные параметры:
- построен на базе чипа PAM8320;
- оснащен типовой защитой;
- имеет мощность до 20 Вт/4 Ом с однополярным источником питания 12 В;
- диапазон напряжения питания 4,5…15 В;
- в стандартном применении не требуется использование радиатора.
Микросхема PAM8320 представляет собой моноусилитель мощности, работающий по мостовой схеме, оснащенный защитой. PAM8320 корректно работает в широком диапазоне напряжений питания 4,5…15 В при нагрузке 4 Ом. В зависимости от сопротивления нагрузки и напряжения источника питания имеет мощность до 20 ватт при нагрузке 4 Ом и стандартном блоке питания 12 В.
При усилении музыкальных сигналов, благодаря высокому КПД, микросхема не требует радиатора для отвода тепла — достаточно медной дорожки печатной платы. Внутренняя структура микросхем показана на следующем рисунке.
Как работает аудиоусилитель на микросхеме РАМ8320
Принципиальная схема усилителя представлена на рисунке ниже. Она не отличается от рекомендаций производителя. Входной сигнал подается на разъем IN, при этом резистор R4 обеспечивает коррекцию коэффициента усиления устройства (в представленном образце он составляет 15 дБ), а конденсатор С13 отделяет постоянную составляющую и определяет характеристику на низких частотах.
Рисунок 2. Принципиальная схема усилителя
Выходы моста подключены через фильтр FB1/C9, FB2/С10 к разъему OUT. PAM8320 имеет вход, управляющий режимом низкого энергопотребления SDN, который активируется низким состоянием сигнала, а также вывод MUTE, активируемый высоким состоянием.
Оба сигнала управляют микросхемой без дополнительных помех при отключении звука или изменении режима пониженного энергопотребления. Сигналы SND/MUTE вместе с питанием AVCC подаются на разъем CTRL и позволяют управлять режимом работы усилителя мощности. Питание PVCC в диапазоне 4,5…15 В (обычно 12 В) подается через разъем PWR и фильтруется через CE1/2, C1…С4.
Монтаж и наладка маленького устройства
Усилитель на 20 ватт собран на миниатюрной двусторонней печатной плате, которая представлена на следующем рисунке. Простое устройство — хороший вариант для сборки своими руками.
Усилитель, собранный из проверенных компонентов, работает после включения питания. При этом необходимо подать высокое состояние сигнала на вывод SHDN разъема CTRL и низкий уровень на вход MUTE (например, после замыкания перемычки AVCC на SHDN и MUTE на GND). Приятного прослушивания!
Перечень элементов мини-усилителя
РЕЗИСТОРЫ:
- R1 — 10 Ом 0,25 Вт (SMD1206);
- R2, R3, R4 — 10 кОм 1% (SMD0603).
КОНДЕНСАТОРЫ:
- C1, C5, C6 — керамические 10 мкФ/25 В (SMD1206);
- CE1, CE2 — электролитические ESR 470 мкФ (CED10.0P5.0);
- C2, C3, C4 — керамические 0,1 мкФ/25 В (SMD0603);
- C7, C8, C11, C12, C13 — 1 мкФ/25 В, керамические (SMD0603);
- C9, C10 — керамические 10 нФ/25 В (SMD0603).
ПОЛУПРОВОДНИКИ — U1 — PAM8320RDR (СО-16ЭП).
ПРОЧЕЕ:
- CTRL — разъем SIP4;
- FB1, FB2 — ферритовый дроссель BLM31KN471S1L (SMD1206);
- IN — винтовой разъем CONN DG, 2 контакта, 3,5 мм (DG381-3,5-2);
- OUT, PWR — винтовой разъем DG, 2 контакта, 5,0 мм (DG126-5.0-2).