Усилитель класса D (Troyka-модуль)

Верни батины колонки из гаража и устрой вечеринку года. Только не увлекайся, от доброжелателей может прилететь ответочка.

Особенности усилителя

Первая ассоциация на слово усилитель — большой громоздкий «чёрный ящик» с крутилками и вертелками.

Усилитель формата Troyka-модуля в сотни раз меньше. Эффект достигается импульсным усилителем класса D.

Звуковая волна модулируется треугольными колебаниями и превращается в широтно-модулированные импульсы. Импульсы поочерёдно открывают и закрывают транзисторы — на выходе получаются две полуволны. Волны объединяются фильтром низких частот и мы слышим усиленный аналоговый сигнал.

Синхронная работа пары транзисторов — «ключевой режим» — увеличивает КПД усилителя до 95%. Усилителям других классов такое даже не снилось.

Подключение

На модуле выведены две группы Troyka-контактов:

Нижняя группа

  • Сигнальный (L) — входной аудио сигнал левого канала. Подключите к источнику звукого сигнала. Например к телефону или пину DAC микроконтроллера.
  • Питание (V) — питание усилителя. Подключите к источнику питания от 3 до 5 вольт. Например к блоку питания или рабочему напряжению микроконтроллера.
  • Земля (G) — земля усилителя. Подключите к земле источника питания. Например к блоку питания или рабочему напряжению микроконтроллера.

Верхняя группа

  • Сигнальный (M) — включение режима «Mute». Предназначен для ослабления входного сигнала, отключается входной источник звука от микросхемы. Активный при низком уровне.
  • Сигнальный (S) — включение режима «SHND». Программное включение/выключение усилителя. Активный при низком уровне.
  • Сигнальный (R) — входной аудио сигнал правого канала. Подключите к источнику звукого сигнала. Например к телефну или пину DAC микроконтроллера.

Для подключения нагрузки предусмотренны два клеммника:

Левый канал

  • Сигнальный (L+) — положительно усиленый сигнал левого канала. Подключите к плюсовой клемме первой акустической системы.
  • Сигнальный (L−) — отрицательно усиленый сигнал левого канала. Подключите к плюсовой клемме первой акустической системы.

Правый канал

  • Сигнальный (R+) — положительно усиленый сигнал правого канала. Подключите к плюсовой клемме второй акустической системы.
  • Сигнальный (L−) — отрицательно усиленый сигнал правого канала. Подключите к плюсовой клемме второй акустической системы.

Подключите усилитель к телефону, плееру или ноутбуку — для этого не понадобиться микроконтроллер.

Если хотите озвучить квест-рум, научить говорить робота или мягкую игрушку, используйте управляющую плату с поддержкой цифро-аналогового преобразователя.

Для стереозвука подключите усилитель к Arduino Due через Troyka Mega Tail Shield.

С платами Arduino M0, Arduino M0 Pro и Iskra JS рекомендуем использовать моно режим. Для этого установите джампер на пины в левом верхнем углу модуля.

Комплектация

  • 1× плата-модуль
  • 2× трёхпроводных шлейфа

Характеристики

  • Чип усилителя: PAM8403
  • Тип усилителя: Класс D
  • Частота: 20-20000 Гц
  • Коэффициент усиления: 24 дБ
  • Отношение сигнал/шум: 80 дБ
  • Динамический диапазон: 90 дБ
  • Количество каналов: 2
  • Режим работы: моно/стерео
  • Выходная мощность: 1,5 Вт × 2 канала (при нагрузке 8 Ом), 3,0 Вт × 2 канала (при нагрузке 4 Ом);
  • КПД до 90% (не требует радиаторов охлаждения)
  • Напряжение питания: 3.3–5 В
  • Ток потребления: до 16 мА (без сигнала), до 1 А (в пиках);
  • Интерфейс на вход: два цифро-аналогового сигнала с микроконтроллера или внешнего плеера (Troyka-контакты)
  • Интерфейс на выход: два усиленных аудио сигнала на акустические устройства (Колодки под винт)
  • Встроенная защита от перегрева: после 120 ˚С;
  • Габариты: 25,4×25,4 мм