Модуль усилителя на микросхеме PAM8406 с регулируемым уровнем громкости за $0.54

В общем, я мог всего этого и не делать, это сделали до меня. Мне приспичило изучать программный осциллограф и я решил потренироваться на практике.
Так и быть: не так уж и приспичило, как застремали:

шутнички. хо-хо, но ладно =)

Внешний обзор.
Сам модуль невелик.

и

Если его перевернуть и проследить дорожки от входных штырьков до крайних выводов подстроечных резисторов, то становится ясно одно интересное решение.
А именно, регулировка уровня осуществляется вращением поворотного узла каждого резистора в одну и туже сторону, что я считаю, вполне обоснованным =)


У меня два ноутбука.
На втором, есть микрофонный (в отличии от первого) вход, был запущен RightMark Audio Analyzer
микрофонный усилитель шумит =)

и Soundcard Scope которая среди прочего, позволяет количественно оценить шум микрофонного усилителя.
Частоты шума случайно менялись в диапазоне от 15гц до 45 гц, но чаще всего я наблюдал 22гц-26гц
Вольты шума, от пика до пика, максимально 0.01147 вольт и эффективные — 0.001392

Так же, можно глянуть на спектр шума. Совершенно обычный микрофонный усилитель.


Далее.
На первом, сигнальном ноутбуке был запущен функциональный генератор на котором можно выставить тестовую частоту и форму сигнала.

Через прямое соединение jack-to-jack, я подключил второй ноутбук (эффективные 0.0326v) к сигнальному, и, опа-опа, кроме основного сигнала появились гармоники.

Сам усилитель был запитан от отдельного источника питания с уровнем 4.2 вольта. Так как усилитель мостовой, мне не хотелось ломаться по поводу того, что у нагрузки нет земли.
Нагружен усилитель был на четыре резистора включенные последовательно-параллельно в 4 ома суммой.
Я не ставил целью измерять ватты отдаваемые усилителем в нагрузку, мне было интересно поглядеть на форму сигнала и прикинуть, настолько ли усилитель класса D генерирует помех больше чем усиливает сигнал полезный.
А потому, сигнал я отводил от средней точки резистивной сборки, по наитию, мне так захотелось.

Во всех измерениях был задействован один канал, при этом регулятор громкости на модуле был выведен в положение max.

Регулятором на сигнальном ноутбуке, я следил, чтобы выходной уровень оставался в безопасной для микрофонного усилителя зоне.


Сравнительные скрины.
Синус, слева напрямую, справа через PAM8406

Треугольное, слева напрямую, справа через PAM8406

Прямоугольное, слева напрямую, справа через PAM8406


Рабочий диапазон напряжений.
Начну сверху вниз.
4.2 вольта питающего напряжения.
Регулятором уровня на сигнальном ноутбуке, я установил на выходе модуля максимальный уровень синусоиды без клиппинга.

Вплоть до 2.3 вольт, искажения синусоиды отсутствуют, а вот при 2.24 появились первые искажения.
Еще ниже искажения нарастают, и при значении 1.8 вольт скачкообразно меняют симметрию выходного сигнала.

Еще ниже, выходной сигнал стремится к ровной линии, 1.74 вольт.

Такой процесс продолжается вплоть до 1.6 вольт, а за тем (если отключить входной сигнал) модуль превращается в очень тихий генератор. =)

Мне стало интересным сравнить токи потребляемые усилителем при подаче на него разных форм тестового сигнала. Напряжение питания усилителя — 4.2v.

Вначале, я склонялся к белому шуму, но что-то во мне стало сомневаться, — а может ли существовать треугольный белый шум? хо-хо.
При этом, я следил, чтобы в окне осциллографа клиппинга не было, а уровни выраженные в DB оставались примерно одинаковыми:
Синус, уровень по входу микрофонного усилителя -1.8db, ток от источника питания 76ma (≈3.1w, без клиппинга )

Треугольное, уровень по входу микрофонного усилителя -1.8db, ток от источника питания 62ma (≈2.6w, также ):

Прямоугольное, уровень по входу микрофонного усилителя -1.7db, ток от источника питания 90ma (≈3.7w, также):


Какие выводы я придумал?

— за эталонный ток потребления, можно принять синусоидальный сигнал, однако, он ведь далек от реального музыкального сигнала;
— прямоугольный сигнал богат гармониками, и он ближе к реальному музыкальному сигналу, но.
— но интересно снижение потребления тока при треугольном. Почему? Это от того что, треугольное напряжение ближе по характеру к импульсному сигналу ?;
— при питающем напряжении 4.2v от усилителя можно добиться выше трех ватт на канал без слышимых (и видимых) искажений из-за перегрузки усилителя, что собственно и составляет его ценность =)

Еще раз скажу, что всё это можно считать зряшными усилиями, если не принимать во внимание напряжение извилины =)

А если обратиться к справочному листку, то в нем всё прекрасно расписано.
Внимание, после нажатия на эту ссылку начнется скачивание справочного листка.
На страничках 4 и 5, приведена табличка зависимостей выходной мощности от коэффициента искажений и потребляемых токов.
Хочу отметить, что микросхема кроме отключения звука, может быть и установлена в режим StandBy, и вдогонку, переведена в класс A\B.

Что сказать в совокупности?
Микрушка годная =)