Усилительный модуль на базе специализированной микросхемы TPA3116D2.

Обзор усилительного модуля на базе специализированной микросхемы TPA3116D2.
Рассчитано на подготовленного читателя.

1. После недавнего обзора остался нерешённым один вопрос: мощный усилитель для сабвуфера.
Стерео усилитель на базе ИМС TPA3116D2 в наличии, но использовать его в режиме «моно» не хотелось (вдруг куда-то ещё потребуется).
Поэтому был заказан модуль на базе такой же ИМС, но только моно.


Я долго не мог понять, каким образом выполнено объединение двух каналов в один.
Пришлось внимательно изучать datasheet:

Входы левого канала имеют двойное назначение:
если посадить на «землю» эти два вывода, схема «Input Sense» распознаёт режим работы «моно» и меняет логику управления силовыми ключами.
Также следует замкнуть пары выводов: OUTPR и OUTNR, OUTPL и OUTNL.

Такой режим работы именуется в документации «PBTL» (моно; режим повышенной мощности).

После таких действий правый канал ИМС превращается в первое усиленное плечо мостового усилителя,
левый канал превращается во второе усиленное плечо мостового усилителя.

2. Замеры.
Условия замера:
— питание 12В от аккумулятора
— источник сигнала — mp3 плеер (синусоида 1кГц )
— нагрузка 4 Ом
— usb осциллограф + входной ФНЧ 8кГц (-3дБ)

Почему аккумулятор и mp3 плеер?
Потому что это устройства не имеют никакой электрической связи с нулём (землёй) осциллографа.
По сути — идеальная гальваническая развязка.
Поэтому можно присоединять ноль (землю) осциллографа к выходу мостового усилителя.

Выходное напряжение 2В (RMS):

Коэффициент гармоник Кг (THD) при 2В:


Выходное напряжение 4В (RMS):

THD при 4В:


Клиппинг уже при 5,7В:

Что за ?!

Заглянул в документацию. Рабочие частоты:


Отсоединил нагрузку и ФНЧ (который был по входу осциллографа), замер по выходу одного плеча относительно нуля питания:

Амплитуда более 2В ?!
И что за частота 118 кГц?

Сделал замер мостового выхода (также на холостом ходу):

Ничего не понимаю. ©

3. Замеры стерео усилителя на tpa3116d2.
Достал из стола стерео усилитель, сделал фото на память:

Слева — моно усилитель, справа — стерео усилитель.

Условия замера:
— питание 12В от аккумулятора
— нагрузка отсутствует (т.е. на холостом ходу)

По выходу одного плеча относительно нуля питания:

Совсем другое дело! 400 кГц, как и должно быть.

Мостовой выход:

И тут всё нормально: 400 кГц отфильтровано, обычный выходной шум при отсутствии сигнала.

4. Выводы:
— на рынке уже присутствуют поддельные микросхемы проблемные усилительные модули
— возможно, не все продавцы знают о существовании проблемы
— как отличить проблемные модули показано в обзоре и в ответах людей, столкнувшихся с данной проблемой

По ссылке в начале обзора — магазин с проблемными модулями.
У кого из продавцов ещё такое же «счастье» — не могу знать.


P.S. Радиатор снимал, под ним с виду обычная tpa3116d2.
В нюансах маркировки радиодеталей не разбираюсь и не планирую вникать.