Moduł wzmacniacza mocy audio PAM8403

Moduł wzmacniacza audio oparty na układzie PAM8403 to ciekawa i warta wzięcia pod uwagę alternatywa dla takich układów jak TDA2030, gdy wystarczy nam moc kilku watów. Zalety modułu to niewielka cena (kilka złotych), względnie małe rozmiary oraz brak konieczności stosowania radiatora. Możliwe jest to, ponieważ omawiany układ jest cyfrowym wzmacniaczem stereo klasy D o wysokiej sprawności dochodzącej do 90%. W przypadku TDA2030 (klasa AB) sprawność dochodzi do 60%.

Moduły z PAM8403

Zdjęcie prezentuje oba posiadane przeze mnie moduły. Ten z lewej (o wymiarach 30x30mm)  ma bogatsze wyposażenie: potencjometr regulacji głośności, wlutowane piny, w tym wyprowadzone piny wyciszania (mute) i wyłączenia modułu (shutdown) oraz złącza do podłączenia przewodów głośników. Mniejszy (o wymiarach 21x18mm) ma tylko podstawowe, wymagane do pracy układu wejścia/wyjścia. Jeśli zależy nam zatem na oszczędnościach w poborze prądu, to lepszym wyborem jest moduł z lewej strony. Osobiście razi mnie w nim ogromniaste koło regulacji głośności, tym bardziej, że to analogowy element, a ja jestem zwolennikiem sterowania cyfrowego :) Z kolei pod kątem wymiarów wygrywa układ z prawej. Inna sprawa, że w obu przydały by się kondensatory na pinach zasilania, zgodnie ze schematem elektrycznym poniżej.

Schemat elektryczny

Schemat elektryczny (wg. instrukcji)

Przykład praktycznego użycia wzmacniacza PAM8403, wpiętego w konkretny układ,  można znaleźć w poście poświęconym modułowi radia FM TEA5767.

Cechy układu

• wzmacniacz stereo max 3W (głośnik 4Om, zasilanie 5V)
• napięcie zasilania od 2,5 do 5,5V
• zabezpieczenia: termiczne i przeciwzwarciowe
• możliwość wyciszania układu (mute) (pobór prądu 3,5mA)
• możliwość wyłączania układu (shutdown) (pobór prądu poniżej 1uA)
• niewielka ilość wymaganych zewnętrznych elementów
• niska cena modułu (kilka złotych)
• zależnie od wersji modułu dodatkowe wyjścia (wyciszanie, shutdown), czy potencjometr regulacji głośności

Uwagi

• Tworząc układ z radiem FM, przy większym wysterowaniu wzmacniacza pojawiały mi się stuki (drgania) w głośniku (6Om, 7W). Problemu nie rozwiązałem zupełnie. Z jednej strony ograniczyłem poziom sygnału wejściowego, a z drugiej - dodałem przy zasilaniu kondensator o większej pojemności. Ze schematu elektrycznego wynika, że jest tam kondensator 470uF. Patrząc na posiadany moduł trudno mi wierzyć, że został zastosowany kondensator o takiej pojemności
• Minusy w wyjściach (-OUT_L i -OUT_R) głośników to nie to samo co minus układu (masa układu) i nie można ich łączyć ze sobą. To oznacza, że na wyjściu nie można podłączyć słuchawek, bo mają wspólną masę. Nie mniej jednak w temacie "Cost Effective Solution to using PAM8403 as a headphone amp" znalezionym na na electronics.stackexchange.com jest zaprezentowana ciekawa modyfikacja, pozwalająca na takie połączenie. W skrócie głośniki przez kondensatory sprzęgające 10uF połączone są plusami z wyjściami dodatnimi modułu (+OUT_L, +OUT_R) z jednej strony i masą układu z drugiej. Wyjścia ujemne modułu pozostają niepodłączone.
• Chętnie dorzuciłbym parę złotych do ceny za możliwość sterowania układem (np po I2C). Mam na myśli ustawianie głośności, wyciszanie, wyłączanie układu, czy pamiętanie ostatniego poziomu głośności. Brakującą funkcjonalność (za wyjątkiem zapamiętywania ostatnio ustawionej głośności) oferuje opisywany przeze mnie kontroler głośności - PT2257.

PAM8406 i PAM8610

Poza opisywanym tu PAM8403, na AliExpress można spotkać jeszcze "mocniejsze" wersje wzmacniaczy audio. Fotki dwóch, które posiadam, wrzuciłem powyżej. Są to:

•  PAM8406 (po lewej) 
• moc 2x5W
• napięcie zasilania 2.5-5V
• PAM8610 (po prawej)
• moc 2x15W
• napięcie zasilania 6 - 12V

Każdy z tych modułów kosztował ok. 3,5zł.

Źródła:
1) Dokumentacja układu PAM8403