Страница 2 из 3 Первая 123 Последняя
Показано с 21 по 40 из 55

Тема: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Хочу рассказать о еще одном законченном долгострое - усилитель PA-01 на TPA3251.

    Скрытый текст


    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20211129_120904.jpg 
Просмотров:	549 
Размер:	2.95 Мб 
ID:	410407
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20211129_120949.jpg 
Просмотров:	323 
Размер:	2.74 Мб 
ID:	410408
    [свернуть]


    При построение данной конструкции было решено создать максимально качественный усилитель класса Д на ИМС. Отслушивая разные вариант ТПА,ТДА, изучив даташиты, руководства к эволюшн плате, аппноуты решил не гнаться за большой мощностью и ограничиться приемлимыми искажениями при номинальной мощности усилителя. Питающее напряжение выбрано 24В, что даёт примерно 30Вт на выходе усилителя. Это позволяет сделать однополярную схему входной части (LPF) и даёт очень широкий выбор источников питания, как в промышленном исполнении так и в стандартном. Рекомендуемая мощность источника питания - 240Вт. Схема включения TPA3251 - BTL. Т.к. выходная мощность 30Вт и питания 24 В радиатор на ИМС усилителя выбран средних размеров и при длительной работы умеренно нагревается (рука терпит).

    Полученные характеристики:

    Снято на нагрузке 4.7 Ом, лабораторный источник питания 24В 10 А с несущей частотой шим 37 кГц, измерительная станция Audio Precision System One, клон фильтра AUX0025.

    Номинальная мощность - 30Вт при балансном включении и входном сигнале 2Vrms
    THD+N на частоте 1 кГц - 0.0017%
    Интермодуляционные искажения CCIF (19.5к IM freq 1000 Гц) - 0.0003%, SMPTE (60+7000 Гц) - 0.004%
    SNR -112 дБ(А)

    В LPF фильтре используется фулл. дифф. ОУ OPA1632. Возможно подключение как балансное, так и небалансное. Максимальное напряжение на входе 2Vrms. Регулятора громости нет, поэтому требуется внешний. Схема включения TPA3251 с PFFB. При наладке макета выяснилось неудовлетворительное качество звука на выходе без PFFB, считаю это необходимостью. В качестве конденсаторов используются Wima FKP2.

    На выходе TPA3251 применены катушки WE 7443631000, конденсаторы Epcos B32521. Выбор этих компонентов обусловлени желанием получить максимально возможное качество несмотря на цену и занимаемую площадь на ПП.

    Для фильтрации питания перед банками конденсаторов установлен LC фильтр, что бы защитить усилитель и источник питания от генерируемых друг от друга помех. На плате 2 разъема питания под каждый канал, для опциональной возможности подключения 2х независимых источников питания.

    Защита от постоянки используется встроенная от TPA3251 и активная только в BTL включении. Т.к. сейчас АМ вещание не активно, была выбрана максимальная несущая частота 600 кГц.

    Как обычно на всех моих платах присутствуют посадочные места под некоторые эксперименты, на финальной версии они просто не устанавливаются.

    Немного картинок с измерениями, все они повторяют те, что я показывал на макете

    В принципе все измерения повторяют даташитные значения и могу сказать что чудо не произошло, получить более лучший результат чем у TI на 3251 врятли получится.

    Измерения в полосе 80 кГц сделаю, если будет не лень тащить 2 аккумулятора на 3 этаж

    Скрытый текст


    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DIM 30.png 
Просмотров:	226 
Размер:	115.8 Кб 
ID:	410409
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DIM B.png 
Просмотров:	172 
Размер:	117.5 Кб 
ID:	410410
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise.png 
Просмотров:	170 
Размер:	115.9 Кб 
ID:	410411
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise vs freq.png 
Просмотров:	155 
Размер:	118.4 Кб 
ID:	410412
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	SMPTE.png 
Просмотров:	136 
Размер:	116.6 Кб 
ID:	410413
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	THD+N.png 
Просмотров:	120 
Размер:	125.6 Кб 
ID:	410414
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	CCIF.png 
Просмотров:	129 
Размер:	117.6 Кб 
ID:	410415
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	THD+N vs freq.png 
Просмотров:	165 
Размер:	124.8 Кб 
ID:	410416
    [свернуть]


    Прикладываю схему, даташит и несколько полезных документов, которые помогу ответить на оставшиеся вопросы.

    sch.pdf
    slaa701a.pdf
    tpa3251.pdf
    slaa788a.pdf
    slvuag8a.pdf
    slac729.zip

    Про качество звучания скажут друзья и коллеги, кому поедут пара экземпляров на прослушку и тестирование, если оно потребуется.
    Месяц прослушивания макета оставил только положительные впечатления от полученного результатта.

    Хочется выразить Виталию (DrModd) и Антону (AntonioBanditoz) низкий поклон за помощь и консультации в создании данного усилителя.
    Последний раз редактировалось maxssau; 06.12.2021 в 08:15.
    _________________
    Евгений

  2. #21
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    спасибо! я видел, интересный девайс у топпинга, за умеренную цену
    _________________
    Евгений

  3. #22
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    сделал еще пару замеров.

    Искажения в зависимости от частоты в полосе 80кГц, номинальная мощность, нагрузка 4.7 Ом

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	THD_BW80k.png 
Просмотров:	150 
Размер:	138.3 Кб 
ID:	415336

    Так же приходится подгонять номиналы фильтра для выравнивания АЧХ в зависимости от номинала сопротивления нагрузки, о чем говорится в LC filter design. Т.е. усилитель по хорошему нужно подстраивать под нагрузку, что необходимо учитывать при покупке готового или изготовлении своего, универсального решения нет.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	freq response.png 
Просмотров:	117 
Размер:	183.7 Кб 
ID:	415337

    Т.к. у меня на входе стоит LPF, то спад на 20кГц регулиреутся всего одним конденсатором во входной части, без замены плёнки в выходном фильтре.
    _________________
    Евгений

  4. #23

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    у меня такое 4 года назад на спикере сильно хуже по искажениям было, после фильтровый фидбак тут чисто номинальный, на резисторе вроде чуть лучше, а на спикере ни грамма выигрыша(щас плохо помню, но на резисторе что-то около .002%, а на спикере в 10 раз хуже). Да ещё и клиппинг жутко некрасивый, скрипучий на слух, не дай бог чуть-чуть перегрузить, я даже думал анти-клиппинг мутить, чтоб чисто обрезало. А, и ещё щелчки при вкл/выкл, которых нет при фидбаке до фильтра. Как тут с этими моментами?
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  5. #24
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Цитата Сообщение от IVX Посмотреть сообщение
    на спикере ни грамма выигрыша
    пока не измерял, но думаю надо сделать какой то эквивалент динамика, что бы офисное здание, где я заседаю дальше было в неведении чем я там занимаюсь

    Цитата Сообщение от IVX Посмотреть сообщение
    клиппинг жутко некрасивый, скрипучий на слух, не дай бог чуть-чуть перегрузить
    я для этого отодвинул клипп номиналами фильтра чуть выше 2Vrms, поэтому при стандартном источнике усилитель не перегружается и не клиппует, по факту усилитель примерно 40Вт на канал и клипп наступает где то при 2.2Vrms, запас небольшой, но он есть

    Цитата Сообщение от IVX Посмотреть сообщение
    щелчки при вкл/выкл
    есть очень маленький, но заметен если только специально вслушиваться
    _________________
    Евгений

  6. #25

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    да ладно, до дому дотащить в кармане и замерить искажения на реальных колонтасах, разве не святое дело?

    ---------- Сообщение добавлено 14:14 ---------- Предыдущее сообщение было 14:07 ----------

    Есть путь подрихтовать этот постфидбак, чтобы клиппинг не скрипел до такой степени, но искажения на реальном спикере у меня никак не улучшались. Вообще, против Путзейса, все техасские, NXPшные и STшные class Dшники, чисто дети. Я помню, как в 5(пять!) раз снизил искажения с шумом чипа NXP(что-то вроде тда8954), просто интегратором первого порядка на тл074 вокруг чипа! И никаких признаков падения надёжности от этого улучшения не обнаружили десятки тысяч произведенных коммерческих усилов. Т.е. просто блин, нет слов, какие там "дети" это всё дизайнят ))
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  7. #26
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Цитата Сообщение от IVX Посмотреть сообщение
    росто интегратором первого порядка на тл074 вокруг чипа!
    если не секрет, можно на схему взглянуть?

    к вопросу о мощности и клиппе

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thdn_vs_power_20kBW.png 
Просмотров:	119 
Размер:	108.1 Кб 
ID:	415345
    _________________
    Евгений

  8. #27

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    https://www.diyaudio.com/community/t...2#post-5527982
    Этот чип был крайне дешев, поскольку приличных искажений даже на 1кгц там нельзя было гарантировать, как и шум. Чип от чипа, сильно плавал лупгейн их внутренней петли.
    В итоге NXP продавал их как рвань, за доллар-полтора. Мне многие знакомые в караудио индустрии жаловались, особенно на шум, мол 30% хоть выбрасывай и отказывались.
    + китайцы думали, что у чипа непреодолимая проблема с EMI, якобы надо идти на 4 слоя. Вот, заради наживы нашего ОЕМ/ОДМ я и добавил за 3коп улучшайзер. Всё благополоучно
    разошлось на 2 слоя, ни EMC ни FM радио вопросов не имели.
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  9. #28
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    благодарю!
    _________________
    Евгений

  10. #29

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    кстати, помню как вчера, JL-audio, наиболее привередливый мой кастомер из караудио, потребовал улучшения клиппинга этой системы, хотя остальные, кикер, там рокфорд-фосгейт и блаупункт, проглотили не глядя.
    Пришлось мне делать какой-то клиппер до 8954.
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  11. #30
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    я на АЦП обкатаю вот такой ограничитель, в симуляторе вроде всё нормально, по схеме это слегка модифицированный от Ар

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	clipper.png 
Просмотров:	148 
Размер:	18.0 Кб 
ID:	415346
    _________________
    Евгений

  12. #31

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    я добавил своему по 1мкф чтобы некоторый вч контент не повлиял на близкий к напряжению клиппинга сигнал.
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  13. #32
    Завсегдатай Аватар для DrModd
    Регистрация
    17.07.2019
    Сообщений
    1,040

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Цитата Сообщение от IVX Посмотреть сообщение
    Как тут с этими моментами?
    С интегратором второго порядка клиппинг красивый, даже на слух слабо слышно, а усилитель уже клиппует.
    Чуть позже покажу, что намеряю космосом.
    Кстати, тут, в этом чипе даже есть эффект от пассивного интегратора, небольшой но есть.

  14. #33

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    я просто снабберы/зобель подправил и несколько спас положение этим.
    Импульсно всё, в этом мире бушующем..

  15. #34
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    на сайте TI нашел калькулятор (приблизительный) для выбора катушек, емкостей и источника питания, может кому пригодится

    slac732a.zip

    довольно примечательно, что калькулятор предлагает мощность ~190 Вт для источника питания, при 24В и 30 Вт на выходе, что примерно совпало с моими прикидками, т.е. как минимум 8А нужно
    _________________
    Евгений

  16. #35
    Завсегдатай Аватар для DrModd
    Регистрация
    17.07.2019
    Сообщений
    1,040

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Ну да, выходная мощность *2 = мощность источника питания.
    Всегда так считал.

  17. #36
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Всё, конструкция полностью закончена. Сделал еще одну картинку, с мультитоном.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	3.png 
Просмотров:	118 
Размер:	138.6 Кб 
ID:	419796

    Вставил в китайский корпус

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Kds5IjuBW4o.jpg 
Просмотров:	215 
Размер:	1.36 Мб 
ID:	419797
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	NpnXtJVeegA.jpg 
Просмотров:	130 
Размер:	1.35 Мб 
ID:	419798

    Пара картинок с выходным напряжнием на 20 кГц

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	4.png 
Просмотров:	100 
Размер:	5.4 Кб 
ID:	419799
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	5.png 
Просмотров:	88 
Размер:	5.2 Кб 
ID:	419800

    БУду отслушивать связку Дака на 9038. В целом по звучанию у меня никаких замечаний нет.
    _________________
    Евгений

  18. #37
    Завсегдатай Аватар для DrModd
    Регистрация
    17.07.2019
    Сообщений
    1,040

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Поздравляю с законченной конструкцией!

  19. #38
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    _________________
    Евгений

  20. #39
    Старый знакомый Аватар для minimalman
    Регистрация
    27.02.2021
    Сообщений
    774

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    при 24В и 30 Вт на выходе
    Для мостового 1-канального усилителя пиковый ток 1,5А, или Вы 300Вт писали?

  21. #40
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: Усилитель мощности PA-01 на TPA3251

    _________________
    Евгений

Страница 2 из 3 Первая 123 Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •