Двухканальный 2×15 Вт усилитель мощности D-класса PAM8610

Для всех любителей миниатюрных микросхем и усилителей предлагаем ознакомиться с моделью цифрового усилителя PAM8610 Д — класса. Его размеры сопоставимы с обыкновенной монетой достоинством 10 рублей!

Характеристики и спецификация

На усилителе есть обозначения для подключения. Например, для подключения провода к нему, надо найти разъемы с надписями — R_IN и L_IN, что означает правый вход и левый — соответственно.

Выходы каналов, их также два (левый и правый), в отличие от входа, не отмечен надписями типа OUT.

Их можно определить так: если держать усилитель входами вниз, то левый выход будет находиться с правой части платы.

Там вы увидите два отверстия с буквами L- L+. А правый, соответственно, слева. Он помечен буквами R- R+.

Наконец, в верхние разъемы подается питание мощностью 12 Вольт.

Для усиления звука к усилителю нужно будет подключить правую и левую аудио-колонки. Подсоединить усилитель к компьютеру и блоку питания.

Компьютер подсоединяется к каналам R_IN и L_IN. А усилитель в разъемы питания 12U.

Несмотря на то, что на плате указано 12 Вольт входной мощности, на него, тем не менее, можно подавать до 15 Вольт и усилитель будет нормально выдерживать это напряжение и работать.

Тесты и сравнения

Тест №1.

Проверка звука со включенным усилителем показала, что звук очень «загрязненный». Причем на первый взгляд не ясно, динамики фонят от блока питания или же от подключенного компьютера.

При звуковой мощности 50% диффузоры устройства начинают трещать и становится ясно, что больше уровня звука они не выдержат и начнут хрипеть. К тому же ни о каких низкочастотных звуках говорить не приходится.

Читать также  TPA3116 D2 Mono

Тест №2.

Работа усилителя от аккумулятора мощностью 12 Вольт.

Что происходит после подключения? Неприятный звуковой фон все равно присутствует. Он уже не такой ярко выраженный как в первом случае, когда мы пробовали питать усилитель через блок питания мощностью 15 В.

Вполне возможно, что этот фон появляется из-за звуковой карты компьютера.

Но тогда возникает вопрос: почему он стал тише, чем раньше?

Запустив музыкальный трек на компьютере, уже с первых секунд становится ясно, что звук стал во много раз чище.

Шумы и дребезжание пропали. Стала лучше прослушиваться «середина» (средние частоты). Низких частот, к сожалению, не прибавилось.

Итак. Сравнивая блок питания на 15 В и аккумулятор UPS, мощностью 12 В, можно сказать, что с блоком питания, к сожалению, этот усилитель работать хорошо не хочет.

Потому что постоянно слышны шумы, идет легкое дребезжание и постоянный фон. Особенно, когда не включена музыка.

Работа в паре с аккумулятором на 12В показала, что усилитель вполне может выдавать неплохое звучание. Особенно если учесть его низкую стоимость и миниатюрные размеры.

Поэтому для озвучивания небольших помещений эта плата сможет справиться, хотя и не удовлетворит поклонников чистого звука и низких частот.

Тест №3.

Пробуем устранить фон при помощи смены звукового источника. То есть заново подключаем усилитель с компьютера на обычный смартфон (в нашем случае это iPhone).

Результат оказался неожиданным. Фон, который был слышен во время выключенной музыки, совершенно пропал. Из чего стало ясно, что во всем виновата звуковая карта компьютера.

Подключение осциллографа вместо динамиков

На дисплее осциллографа видны амплитуды шума. Даже если отключить смартфон от усилителя, шум все равно остается на выходах этого устройства.

Читать также  Аудио модуль Bluetooth Lossless JDY-64

Теперь при помощи специальной программы по замеру качества звука подается специальный синусоидный сигнал на усилитель.

На экране смартфона будет показана идеальная синусоида.

А вот осциллограф будет показывать совершенно другую кривую, на которой совпадают лишь пики и нулевая точка. Края сигнала совершенно на синусоиду не похожи.

Если же подать на источнике треугольный сигнал (вместо синусоидного), то осциллограф по-прежнему будет показывать такой же (волны, похожие на бутылки из под вина).

Данное испытание говорит о том, что усилитель может контролировать сигнал только в пиках. Промежуточные доли сигнала данная плата не может контролировать.

Получается, что качество усилителя не дотягивает даже до «троечки» по пятибальной шкале. Его можно будет использовать в каком-нибудь низкочастотном звене, который не будет слышен обычному пользователю.

Даже если уменьшить сигнал до 100 Гц и до 40 Гц, сигнал на осциллографе все равно будет повторен далеко не идеально.

Опытным путем (подключив осциллограф напрямую к смартфону, без усилителя), можно проверить качество звука.

Получилось, что без усилителя, выходной сигнал получается идеальным. То есть осциллограф смог повторить все сигналы со смартфона. Это синусоиду обычную и синусоиду на 1000 Гц, и синусоиду на 100 Гц. Треугольный сигнал также был воспроизведен идеально.

Из этого можно сделать вывод, что усилитель рам 8610 привносит свои отрицательные коррективы в выходной сигнал, искажая его и делая намного хуже оригинального.

Тест усилителя с отдельной колонкой.

Интересное произошло после использования усилителя с бывшей рабочей колонкой USB.

Если выпаять из нее переменный резистор и все остальное просто удалить. Затем подключить усилитель к колонке, то шум пропадает полностью!

Прослушивание музыки на невысокой громкости показало, что все искажения исчезли.

Читать также  Обзор передатчика DSP PLL 87-108 МГц

Значит причиной всех шумовых помех являлись наводки.

При подключении мультиметра в роли амперметра и прослушивании музыки на полную мощность выяснилось, что потребление колебалось на уровне до 700 ma.

Если проверить музыку с низкими басами, то среднее потребление становится равным 1а. При подаче питания громкость не возрастает резко, а наоборот делает это очень плавно и приятно.

В конце можно добавить, что для использования в домашних условиях этого усилителя вполне достаточно. Звук, в конечном итоге, совсем неплохой, учитывая стоимость и размеры усилителя.

Мнение экспертов

Илья. Суздаль.

Для нормального воспроизведения музыки пришлось перелопатить почти все варианты подключения этого усилителя: с колонками, компьютером, смартфоном, блоком питания. Выяснилось, что чище всего звук воспроизводится без этого усилителя. Что очень печально.

Максим. Белгород.

Возможно, что для получения более чистого звука нужно будет отказываться от услуг этого усилителя. Но. Это лишь в случае, когда его используют как посредник между выходными устройствами (колонками) и музыкальным плеером. При использовании усилителя как элемента обычной USB колонки, нареканий к звуку почти нет. По крайней мере, если не замерять сигнал на специальных приборах, типа осциллографа.

В целом, если ваши руки растут из нужного места и могут держать паяльник, то вы сможете легко интегрировать эту плату в какой-нибудь динамик и получать вполне себе качественный звук.

Производитель: Китай

Технические характеристики:

Выходная мощность: 2х10 Вт/8 Ом (2х15 Вт/4 Ом)

Напряжение питания: постоянное 8-12 В

Потребляемый ток: 3 А

Размер печатной платы: 40х40х19 мм

Описание:

Плата собрана довольно не плохо, за исключением радиатора. Он приклеен чаще всего криво. Подключение выполнено на разъемах: вход (мини-джек), питание (стандартный штыревой разъем). Выход клеммная колодка под винты. На выходных клеммах крайние выводы это плюс, внутренние – минус.

На переднюю панель выведен регулятор громкости. У регулятора на самой плате есть два штыревых разъема. Тот, что ближе к регулятору это питание. Т.е. у Вас подключено питание, и Вы не хотите каждый раз вынимать штекер, для это есть данный разъем, ставите сюда кнопку или тумблер и выключения питания происходит уже без с постоянно включенный питанием. Но учтите, что трансформатор на блоке питания остается в сети, а это мизерное, но потребление тока. В идеале нужно размыкать сетевой провод.

Другой разъем «MUTE» так же можно использовать первый, но только на этот раз Вы выключаете только звук а сам усилитель остается под питанием, а работе.

Автор: LDS, для ldsound.ru

• Цена: 61р на момент покупки

Достались мне по случаю тыловые колонки от домашнего кинотеатра, и захотелось приспособить их в качестве компьютерной акустики. Для подключения пассивных колонок нужен усилитель, для чего я и приобрел модуль на PAM8610. Модуль простой, достаточно мощный и дешевый. Благодаря 12-вольтовому питанию его нетрудно записать от компьютерного БП и даже встроить в системный блок. PAM8610 подробно описан в интернете, например здесь: mySKU.me/blog/aliexpress/38841.html Однако, в стандартном включении мне встретились трудности в виде сильных шумов. Потребовалась доработка… Сначала я подключил усилитель по обычной схеме: кабель с миниджеком через сдвоенный потенциометр 10кOм. И был сильно разочарован высоким уровнем шума, который был ощутим даже при минимальном положении регулятора громкости. Еще хуже, что динамики реагировали треском и скрежетом на движение беспроводной мышки. Эксперименты с заменой блока питания на лабораторный, а потом и на аккумулятор, эффекта не дали. Зато, когда вместо компьютера подключил mp3 плеер, шумы значительно ослабли и тон стал менее раздражающим. Стало понятно, что проблема — в источнике сигнала и избыточном усилении. По грубым прикидкам, достаточно 10-кратного усиления ( 20 дБ), так как компьютер выдает сигнал амплитудой примерно 1 вольт, а усилитель при питании 12 вольт может выдать на динамик примерно 10 вольт. Осталось только придумать, как снизить коэффициент усиления. В этом деле хорошо помогает чтение документации. Рекомендую старый даташит www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/246508/PAM/PAM8610.html Почему-то в документе на сайте производителя diodes.com отсутствуют некоторые страницы. В PAM8610 есть функция DC volume control, иначе говоря, управление громкостью с помощью постоянного тока. Работает она так: на ножку VREF подается напряжение, соответствующее максимальной громкости, на на VOLUME — текущее. Весь диапазон делится на 32 интервала, каждому из которых соответствует определенный коэффициент усиления. Например, если VREF=5 вольт, а VOLUME=3 вольт, 3/5*32 = 19.2, коэффициент усиления надо смотреть в 20-ой строчке таблицы 1: 21 дБ. Но можно вообще не заморачиваться c расчетами, а просто подавать сигнал VOLUME через переменный резистор сопротивлением 10к-100к. Кроме того, этот подход позволяет использовать самый обычный резистор. В классической схеме регулятора на входе усилителя ставят специальный сдвоенный резистор с логарифмической характеристикой. Если поставить обычный линейный, громкость регулируется неравномерно: сначала она резко возрастает, а потом практически не прибавляется. Еще у сдвоенных резисторов сопротивление может изменяться неодинаково, тогда колонки звучат с разной громкостью. К сожалению, в указанном модуле контактных площадок для регулятора громкости не предусмотрено, поэтому придется резать дорожки. Крайние выводы потенциометра надо припаять к земле и отметке +5V, а средний — к vol. Но это еще не все. Для дальнейшего снижения шума от наводок нужно добавить фильтр низких частот. Я ограничился RC-цепочкой на входе, SMD конденсаторы припаял к плате, а резисторы — навесным монтажом. Заодно поменял керамические входные конденсаторы на пленочные. Получилась такая схема: R1 и С3 образуют ФНЧ с частотой среза f =1/(2π*R1*C3). При указанных номиналах, она составляет 72КГц. Вообще, указанные номиналы можно только как отправную точку, а окончательные — подбирать опытным путем на слух. Емкость C1 выбирают исходя из частоты среза низких частот f =1/(2π * R *C1), где R — входное сопротивление усилителя из таблицы 1 в даташите плюс R1. При указанных номиналах и максимальном положении регулятора громкости, входное сопротивление усилителя 21 кОм, а нижняя частота среза — 34 Гц. Этого более чем достаточно для моих колонок с диапазоном 70Гц-20кГц. Если нужно расширить диапазон в сторону низов, надо увеличить емкость C1. Но сильно увлекаться не стоит, чтобы не перегружать динамики. Резисторы R3,R4 — перемычки, которые поставлены вместо оригинальных керамических конденсаторов. Переделанная плата. Усилитель в сборе. Корпус — крышка от распределительной коробки. Радиатор сделан из алюминиевой полосы, к которой плата прижимается через теплопроводную прокладку. Входные конденсаторы и резисторы припаяны навесным монтажом, после окончательной наладки залью термоклеем. Получилась такая конструкция. К сожалению, результатов тестов в RMAA предоставить не могу. Так как этот усилитель сделан по мостовой схеме, нужно измерять сигнал на выводах динамика, а не относительно «земли». То есть нельзя подключить усилитель прямо к линейному входу звуковой карты. Нужна профессиональная звуковая карта с балансным входом или отдельный усилитель для измерения дифференциального сигнала. Что же касается субъективных ощущений, то результат меня полностью устраивает. Звук сравним с «деревянной» компьютерной акустикой SVEN. Зато колонки питаются от системного блока и включаются-выключаются вместе с ним. PAM8610 вполне себя оправдал. Единственное замечание — не нужно брать самую дешевую плату, чтобы потом ее не переделывать. В следующий раз, если понадобится сделать что-то подобное, буду искать плату с разводкой под регулятор громкости. Используемые источники:

• https://bazaroved.ru/obzor-usilitelya-ram-8610-d-klassa/
• http://ldsound.ru/class-d-amplifier-on-a-chip-pam8610/
• https://mysku.me/blog/aliexpress/47743.html