Zaloguj się
Wszystkie
10 sierpnia 2026
13
- monofoniczny wzmacniacz audio pracujący w klasie D
- moc wyjściowa: do 1,4 W przy zasilaniu 5 V i impedancji 8 Ω
- rozmiar płytki tylko 20 mm × 20 mm
- bez dodatkowego radiatora
- sprawność do 84%
- możliwość sterowania głośnikami o impedancji 4 Ω, 16 Ω i 32 Ω
- pobór prądu w stanie spoczynku do 4,5 mA (zasilanie 5,5 V)
- pobór prądu przy pełnym wysterowaniu do 270 mA (zasilanie 5 V)
- zasilanie napięciem stałym 2,5…5 V (głośnik 8 Ω) lub 2,5…4,2 V (głośnik 4 Ω)
Kompletny moduł wzmacniacza audio na jednostronnej płytce drukowanej o wymiarach 20 mm × 20 mm, bez jakiegokolwiek dodatkowego chłodzenia? To nie żart, lecz fakt. Dzięki temu małemu i lekkiemu modułowi można bez problemu „udźwiękowić” takie rzeczy jak sprzęt AGD, zabawki czy domofony. Niemal nie wydziela ciepła, więc nie trzeba szczególnie istotnie przejmować się chłodzeniem go. A – co najważniejsze – na „pokładzie” ma wszystkie niezbędne elementy, nie trzeba dołączać żadnych filtrów czy kondensatorów elektrolitycznych
Budowa
Głównym podzespołem jest układ TPA2005, będący gotowym modułem wzmacniacza w klasie D. Na rysunku 2 znajduje się jego uproszczony schemat blokowy. Zawiera w sobie wszystko to, czego potrzebuje wzmacniacz pracujący impulsowo: przedwzmacniacz, generator PWM, wyjściowy mostek H oraz zabezpieczenia przez zwarciem i przegrzaniem. Elementy zewnętrzne służą ustaleniu wzmocnienia oraz odsprzęgnięciu zasilania.
Rezystory R1 i R2 ustalają wzmocnienie napięciowe układu na 1 V/V. Posiada on wejście różnicowe, stąd na jedno wejście trafia sygnał, a drugie jest „sygnałowo” zwarte z masą, stąd wzmocnienie wynikające z obliczeń wynosi 2 V/V, ale tylko jedno wejście jest sterowane, dlatego układ „widzi” sygnał wejściowy o dwukrotnie mniejszej amplitudzie. Kondensatory C1 i C2 odcinają składową stałą. Można zwiększyć wzmocnienie układu przez zmniejszenie rezystancji R1 i R2 do np. 15 kΩ, co zwiększyłoby wzmocnienie do 10 V/V, choć polecam przy tym zwiększenie pojemności C1 i C2 do 1 μF dla zachowania pasma przenoszenia od dołu.
Wejście SHUTDOWN, w które jest wyposażony niniejszy układ scalony, nie jest w tym projekcie wykorzystywane, dlatego spolaryzowano je potencjałem dodatniej linii zasilającej. Do odsprzęgania użyto dwóch kondensatorów: ceramicznego 1 μF i tantalowego 47 μF. Użycie kondensatorów o większej pojemności mija się z celem, ponieważ częstotliwość kluczowania wynosi 250 kHz, a to właśnie przełączające się tranzystory wyjściowe są głównym źródłem tętnień na linii zasilania.
Producent reklamuje ten układ jako „filter-free”, co oznacza, że nie ma konieczności stosowania filtrów LC na wyjściu, których zadaniem byłoby stłumienie sygnału wielkiej częstotliwości i jego harmonicznych, wynikających wprost z kluczowania. Jednak w nocie katalogowej można znaleźć adnotację, że warto zastosować filtr wyjściowy, o ile przewody łączące układ z głośnikiem są krótkie – poniżej 100 mm przeszedł testy kompatybilności elektromagnetycznej. Dlatego dodałem na płytce prosty filtr, dopuszczalny przez producenta, skłądający się z koralików ferrytowych i kondensatorów ceramicznych o pojemności 1 nF. Taki zabiec przysłuży się ograniczeniu emitowanych przez układ zakłóceń, a koszt takiego rozwiązania jest wręcz symboliczny.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
