Модуль звукового усилителя на базе микросхемы PAM8403 представляет собой интересную альтернативу таким системам, как TDA2030, когда нам нужно получить всего несколько ватт мощности.
Преимущества модуля — небольшая цена (стоимость PAM8403 около 1 доллара), относительно небольшой размер и отсутствие необходимости в радиаторе. Это возможно потому, что обсуждаемый модуль представляет собой цифровой стерео усилитель класса D с высоким КПД, достигающим 90%. В случае TDA2030 (класс AB) КПД достигает всего 60%.
На фото показаны оба модуля, которые у меня есть в наличии. Тот, что слева (размеры 30×30 мм), имеет более богатое оснащение: потенциометр регулировки громкости, припаянные контакты, в том числе контакты отключения звука (mute) и отключения модуля (shutdown), а также разъемы для подключения динамиков.
Меньший модуль (размером 21×18 мм) имеет только базовую систему ввода / вывода, необходимую для работы. Если мы хотим снизить энергопотребление, лучше выбрать модуль слева.
Лично меня удивило огромное колесо регулировки громкости, тем более что это аналоговый элемент, а я сторонник цифрового управления:). В свою очередь, по габаритам выигрывает схема справа.
Электрическая схема подключения (из datasheet)
Пример практического использования усилителя PAM8403, включенного в определенную схему, можно найти в статье, посвященной модулю FM-радио TEA5767.
Особенности PAM8403
- Стереоусилитель max 3 Вт (динамик 4 Ом, питания 5 В)
- Напряжение питания от 2,5 до 5,5В
- Защиты: тепловая защита и защита от короткого замыкания
- Возможность отключения звука (mute) (потребление тока 3,5 мА)
- Возможность выключения модуля (shutdown) (энергопотребление ниже 1мкА)
- Требуется небольшое количество внешних компонентов
- Низкая цена модуля
- В зависимости от версии модуля дополнительные выводы (отключение звука, выключение модуля) или потенциометр для регулировки громкости
Примечание
Создавая макет FM-радио при более высоком уровне управления усилителем у меня появились искажения в динамике (6 Ом, 7 Вт). Я не решил проблему полностью. С одной стороны я ограничил уровень входного сигнала, а с другой — добавил конденсатор большей емкости по питанию.
Из принципиальной схемы видно, что есть конденсатор емкостью 470 мкФ. Глядя на имеющийся у меня модуль, мне сложно поверить, что использовался конденсатор именно такой емкости.
Минусы выходов динамиков (-OUT_L и -OUT_R) это не то же самое, что минус питания микросхемы и поэтому их нельзя соединять вместе. Это означает, что к выходу не удастся подключить наушники, потому что они имеют общую массу.
Тем не менее, в теме «Экономичное решение при использовании PAM8403 в качестве усилителя для наушников» на сайте electronics.stackexchange.com есть интересная модификация, которая допускает такое подключение.
Короче говоря, наушники через конденсаторы емкостью 10 мкФ подключены плюсами к положительным выходам модуля (+ OUT_L, + OUT_R) с одной стороны и заземлению схемы с другой. Отрицательные выходы модуля остаются не подключенными.
Я хотел бы добавить от себя информацию о возможности управлять системой (например, по шине I2C). Я имею в виду настройку громкости, отключение звука, выключение модуля или запоминание последнего уровня громкости. Недостающую функциональность (кроме запоминания последней установленной громкости) предлагает описываемый мной регулятор громкости на PT2257.
Помимо описанного здесь модуля PAM8403, на AliExpress можно найти еще «более сильные» варианты усилителей звука. Фото двух, которые у меня есть, я разместил выше. Это:
PAM8406 (слева)
- Мощность 2×5Вт
- Напряжение питания 2,5-5В
PAM8610 (справа)
- Мощность 2×15Вт
- Напряжение питания 6 — 12В
