Главная » Регуляторы тембра
Призовой фонд
на октябрь 2020 г.
1. 1500 руб
Сайт Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Сайт Паяльник
3. 150 руб.
От пользователей

Похожие статьи:



MOSFET транзистор IRF3205

Фильтр для усилителя PAM8403

В статье я не буду открывать никакой Америки. Однако, представленную ниже информацию в нужном контексте в Интернете я не нашел и решил это исправить.

История вот в чем. Есть у меня некоторое количество модулей усилителей класса D на базе микросхем PAM8403. Это, наверное, самая популярная и дешевая микросхема усилителей, которая применяется в море DIY самоделок. Но звучит она, мягко говоря, так себе. Тем не менее, у меня есть предложение, как сделать её лучше.

Причиной этих мыслей стало применение такой микросхемы в качестве колонки, которая подключена к моему компу и я слушаю через неё музычку. Городить что-то сложнее нет желания, но страдать от звука тоже не хочется. С предисловием закончили, переходим к практике.

Для начала, давайте подключим к усилителю динамик 8 Ом 1 Вт и посмотрим на сигнал на выходе. Тут важно помнить, что микросхема имеет мостовую схему выхода, поэтому нельзя соединять минус выхода и землю. Все измерения я проводил на реальном динамике, а не на резистивной нагрузке.

Вы видите синус 1 кГц? Вот и я не вижу, а он есть. Понятное дело, что это D класс и "китайцы", в силу удешевления и простоты, не стали заморачиваться с выходными фильтрами, чтобы подавлять ВЧ импульсы, и просто написали в описании микросхемы:

The new filterless architecture allows the device to drive the speaker directly, requiring no low-pass output filters, thus saving system cost and PCB area.

Оно-то как бы работает, но что-то из ушей вытекает все-таки... Собственно, предлагаемая мной доработка представляет собой LC фильтр по следующей топологии. Я использую только один канал, если вы хотите такое для стерео, то надо собрать два таких фильтра.

Берем две индуктивности и пару конденсаторов. Значение индуктивности должно быть от 10 до 50 мкГн, конденсаторы должны быть от 0.22 до 1 мкФ. В моем случае я раздобыл пару колец T94-2 и намотал на них около 47 витков проводом от витой пары, что должно было дать примерно 20 мкГн, конденсаторы по 0.47 мкФ. Как-то так это выглядит.

А теперь немного измерений. Сначала спектр с шагом 1 кГц и 10 кГц при выключенном входном сигнале. Шаг по амплитуде (вертикали) 20 дБ.

 

А теперь синус в 1 кГц. Шаг по частоте и амплитуде аналогичен предыдущим картинкам.

 

Фильтр уменьшает уровень шума на 20 дБ.

Теперь подаем немного шума, дабы примерно понять АЧХ получившегося фильтра. Здесь шаг по частоте 5 кГц, по амплитуде по прежнему 20 дБ.

Получился спад примерно на 23 кГц, что меня вполне устраивает. Хотя, тут, безусловно, существует влияние цепей аудиовыхода компьютера. Ну и помните мнимый синус в 1 кГц? Теперь он выглядит так.

Теперь мой мозг не вытекает от высокочастотного шума из колонки. При питании от USB советую добавить еще по питанию LC фильтр. Но не переборщите с емкостью конденсатора, иначе чего-нибудь да сгорит. И еще совет. Подавайте звук на усилитель через переменный резистор. Лучше держать громкость на компьютере на высоком уровне и регулировать её резистором. Таким образом вы увеличите соотношение сигнал-шум и уменьшите цифровой шум, который в любом случае будет проникать в сигнал. У меня получилась следующая схема подключения.

Надеюсь, статья будет кому-нибудь полезна. Крепкого всем здоровья. И слушайте музыку, а не усилители.

Калькулятор простых фильтров: http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МикросхемаPAM84031 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
L1 Катушка индуктивности1 мГн1 фильтр USBПоиск в магазине ОтронВ блокнот
L2, L3 Катушка индуктивности20 мкГн2 для одного каналаПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C1 Конденсатор470 мкФ1 фильтр USBПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C2, C3 Конденсатор0.47 мкФ2 для одного каналаПоиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Переменный резистор10 кОм1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 19.05.2020 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (14) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
u37 #
Берем две индуктивности
Зачем два дросселя, если можно обойтись одним? Конечно, если магнитопровод позволит.
Ответить
+1

[Автор]
Kamikadza #
Я просто взял классическую схему фильтра для мостового усилителя. Если бы нагрузка подключалась между землей и выходом, то без проблем можно поставить одну индуктивность. А так, надо проверять.
Ответить
0
100482 #
Это круто навешивать деталей стоимостью едва ли не больше чем сама платка. Но идея хорошая.
Да и фильтр можно упростить намотав или применив готовый дроссель с двумя обмотками на одном сердечнике. Если есть возможность проверить выходной сигнал и с таким дросселем.
Ответить
0

[Автор]
Kamikadza #
На одном сердечнике не получится, потому как противофазные токи будут протекать по сердечнику и гасить друг друга. По сути вся мощность будет уходить на нагрев сердечника. По идее, но это не точно.
Ответить
0
bulyga #
На одном сердечнике - это уже не дроссель, а трансформатор получится ( что-то вроде дросселя групповой стабилизации в импульсных ИП).
Ответить
0
Александр Меньшинин #
Про "дроссель групповой стабилизации" почитайте.
С высокой долей вероятности один такой скорее всего есть в метре от Вас прямо сейчас.
Ответить
+1
Лекс 59 #
Спасибо за информацию. Но схема в таком варианте перестает быть простой. На стерео вариант требуется уже 4 индуктивности. Габариты.
И все равно ПАМка нижние частоты воспроизводит плохо по моему опыту. А при использовании их с Китайскими модулями, содержащими радиоприемник в том числе, еще и создает проблемы радиоприему.

Есть вариант проще. При сопоставимой мощности на реальную нагрузку.
Я имею в виду усилитель на микросхеме 8002.
И звук без артефактов, как бывает у ПАМки, и басы качает лучше и проблем приемнику меньше создает. Да и фильтры ей не требуются.
Но и ее лучше использовать с 8 Омной нагрузкой. 4х Омную потянет тоже, но греться будет значительно сильнее.
Реальная мощность будет около 1 - 1,5 вт.
Создавая плату под 8002 советую сделать полигон под корпусом микросхемы и паять ее, намазав брюхо термопастой, для улучшения отвода тепла.

Ну а питание от USB, вариант неважный. Мощность источника маловата. Большие емкости ставить действительно не стоит, тут автор статьи прав совершенно, чтобы не спалить порт. А малые не позволят раскачать басы.
Я бы все же рекомендовал отдельное питание для усилителя.

И еще про потребление. ПАМка, по моему опыту ест даже больше, чем 8002. Ее потребление меняется не сильно при реальном сигнале. Видимо ей все-рано, есть сигнал или нет. А 8002 во многих случаях оказывается еще и экономичнее. Если не орет все время на пределе.
Ответить
0

[Автор]
Kamikadza #
Большое спасибо за комментарий. Согласен, что в конечном счете схема очень габаритная и лучше посмотреть в сторону других усилительных решений. 8002 не пробовал, но теперь думаю парочку закажу, пусть лежат.

ПАМка генерирует импульсы и при отсутствии сигнала, из-за чего даже с выключенным звуком уши чувствуют давление, что собственно и стало основной причиной добавления фильтра.
Ответить
0
Лекс 59 #
8002 очень распространенная микросхема. Применяется во многих аппаратах, включая многие компьютерные колонки начального уровня. И в них горит нередко, видимо из-за перегрузки и плохого охлаждения. Поэтому и советую полигон под ней. Оптимально - чтобы выступал с двух сторон и можно медными проволочками организовать охлаждение на другую сторону платы. С 8 омной нагрузкой нагрев невелик.
Кстати, она рассчитана на работу с импульсными БП. Т.е. не критична к питанию.
Стоит копейки. Я выписывал 20 шт, стоит что-то около сотни руб. партия.
ПАМка мне не понравилась еще и тем, что ток жрет примерно одинаковый, что при наличии сигнала, что без. Видимо эта самая генерация и сказывается. Да и басы она игнорирует напрочь. Какие кондеры по питанию не ставь.
И да, встречал и модули с 8002 на борту, выглядят как и модули с ПАМками. Есть вариант с установленным переменным резистором. Это если нет желания возиться с платой. Пусть и очень простой.
Ответить
0
Гарри #
Заменить индуктивности ферритовыми бусинками и, как говорится, всего делов. И дёшево и малогабаритно. Кстати, в даташите их и рекомендуют.
Ответить
0
HermitTramp #
Опечатка: "конденсаторы по 0.47 мкГн".
Ответить
0

[Автор]
Kamikadza #
Спасибо, сейчас поправлю!
Ответить
+1
Karvac #
Мне знакомый тоже как-то пожаловался на этот усилитель ("голова от него болит, можешь улучшить?"). Но у меня фильтр был еще проще: 4 ферритовые бусины и 4 конденсатора (сняты с обвязки кварцев). Сказал, что слушать стало намного приятнее...
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор - темброблок на LM1036
Конструктор - темброблок на LM1036
USB-реле (2 канала) DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
вверх