Моя первая попытка понять, что такое усилители класса-Д, состояла в приобретении и прослушивании микро усилителя на микросхеме TPA3116D. Сейчас уже не могу найти такие на Алиэкспресс, но это было что-то похожее на фото ниже.
Звук этой платки, первоначально вызывая большой вау-эффект, со временем отталкивал настолько, что она безжалостно была отправлена в мусорное ведро. Тут лучше объясню подробнее. Сначала удивляет ударно – динамичный, дерзкий для такой микросборки бас. Знакомые композиции играют иначе, что в начале весьма любопытно. Потом довольно быстро понимаешь, что этот чрезмерно выпяченный верхний бас маскирует, как полное отсутствие нижнего суб-баса, так и своеобразную звуковую подачу в остальном диапазоне. Я даже не знаю, как его описать, раскрашенный (искажениями) что-ли. Крутится в голове слово почерк. Не могу – это надо слышать самому. Или даже лучше не слышать, не заморачиваться… Просто принять, как данность. Да, слушалось это на акустике Wharfedale diamond 9.6, сравниваясь с усилителем Мауро на LM3886.
Моя вторая попытка попробовать Д-класс случилась спустя пару лет на прослушивании у друга усилителя LJM L15D на микросхеме IRS2092. Надо сказать, что уже тогда его сетап был довольно неплох: DAC Lynx D-60 , усилитель Creek 4330mk2, Dynaudio Аudience 42. Было с чем и на чем сравнить.
И заявленные искажения вроде не самые плохие (хотя, возможно, китайские товарищи приврали) – у некоторых безОсных видел и хуже, и даже не сказать, что звук совсем уж плохой…
Да, высокие излишне пропесочивали, играло без того огонька, что есть в Creek 4330, зато динамика всего диапазона баса была хороша… Но вот, что совсем отбило охоту продолжать его слушать – сцена была, как будто слушаешь моно. Инструменты, голос - все воспроизводилось из точки между колонками без какого-то либо разделения в пространстве. Странно, но как говорится: «факт остается фактом».
После публикации статей об усилителях на lm3886, TDA7293 и особенно Apex AX-14, я получил море комментариев о том, насколько все это архаично в сравнении с современным Д-классом, что все это можно вычеркнуть и забыть, и купить послушать современные нормальные усилители класса – Д.
Поскольку, как говорится «Бог любит троицу», я подумал, что просто необходимо сделать третью попытку, снова дав шанс данному классу усилителей. Руководствуясь тем, что покупать оригинальные усилители hypex ucd, nCore или ICEpower 250asx2 довольно накладно, я решил обратить внимание на микросхему TPA3255 от Texas Instruments. Выбор на эту микросхему пал из-за заманчивого текста в datasheet на микросхему:
«TPA3255 class-D amplifier that enables true premium sound quality with high efficiency class-D technology. It features an advance integrated feedback design and high-speed gate driver error correction (PurePath Ultra-HD), which enables ultra-low distortion across the audio band and superior audio quality»
«TPA3255 - усилитель класса-D, обеспечивающий истинно превосходное качество звука с использованием высокоэффективной технологии класса D. Он оснащен усовершенствованным интегрированным дизайном обратной связи и высокоскоростным исправлением ошибок драйвера затвора (PurePath Ultra-HD), что обеспечивает сверхнизкие искажения во всем звуковом диапазоне частот и превосходное качество звука»
Я люблю все делать самостоятельно, ведь когда разбираешься в теме все, что продается на АлиЭкспресс, перестает устраивать. То в том, то в этом находишь какие-либо недостатки. Порой - легко исправимые заменой или добавлением, где нужно, комплектующих, а порой недостатки бывают неустранимые, как например, криво (возможно, автотрассировщиком) разведенная плата.
За основу я, как всегда, взял файл описания evolution board TPA3251D2EVM. Также Application Report SLAA788A, User's Guide SLVUAG8A и SLASEA8A. А также все наработки, что я нашел на тот момент во всемирной сети. Поскольку мне нужен был обычный стерео усилитель, а микросхема имеет четыре отдельных встроенных усилителя (которые можно использовать различными способами) был выбрана схема «2-CHANNEL H-BRIDGE BTL MODE»
Вторым подводным камнем было то, что четыре встроенных усилителя имеют четыре входа и, если подавать А-сигнал, B-земля, то половина возможной мощности усилителя будет простаивать. Чтобы задействовать все 4-ре усилителя нужно добавить схему преобразователя из обычного сигнала в дифференциальный. Это можно сделать, как с помощью двух дешевых одинарных операционных усилителей типа ne5532, как на схеме ниже.
Так и с помощью одного дифференциального операционного усилителя типа OPA1632, взяв схему из его же datasheet.
Итоговая схема имела вид, как на картинке ниже.
Пока я долго и тщательно разводил плату, раз за разом все переделывая и перерисовывая, мой знакомый предложил мне послушать его вариант, который он уже закончил и с любезностью мне предоставил.
Добавив блок питания и собрав его плату в корпус, я включил усилитель и был несколько удивлен. С одной стороны, я был уже наслышан, что ТПА3255 звучит довольно неплохо, но весь мой предыдущий опыт говорил об обратном.
Действительно, звук TPA3255 не походил на предыдущие усилители класса – Д. Здесь чувствовалось более взрослое и породистое, что ли звучание. Бас был превосходным. Не совру, наверное, написав, что это был один из самых лучших усилителей по звучанию в нижнем звуковом диапазоне, что мне удалось слышать. Остальной диапазон был не столь впечатлителен, но совсем не вызывал резкого отторжения. Все было довольно ровно, кроме разве что самую малость песочащих высоких частот, а также излишне подчеркнутых сибилянтов женских голосов.
Первые пару недель его прослушивание даже придало мне желания и сил в разводке платы, но через месяц, поставив обратно Apex AX-14, я понял насколько же пока еще далек Д-класс от нормального класса - АБ. Как только проходит очарование прекрасным басом Д-класса, так сразу же становятся видны все его недостатки.
В итоге, хотя платы уже и ехали ко мне, интерес как-то поугас и вкладываться в новый усилитель класса - Д расхотелось.
Да, у меня была мысль, что если впаять вместо конденсаторов НП0 полипропиленовую пленку и вместо обычных китайских SMD резисторов (как это все было у знакомого, предоставившего усилитель) – тонкопленочные, стало бы лучше. Но вопрос намного ли? Выправило бы это ситуацию или лишь слегка исправило положение? Узнавать за свой счет хотелось все меньше…
Мои же платы можно увидеть на фото ниже (да, в итоге я решил остановится на дифференциальном операционном усилителе).
Почему назвал "DARK POWER"?
Вспомнилось:
- темная сторона сильнее?
- нет легче, быстрее, соблазнительнее"
Наконец, рассмотрим же все плюсы и минусы усилителя класса – Д по сравнению с классическими АБ.
Плюсы:
1. Можно сделать усилитель меньше размером при большой мощности. При достаточности малой мощности можно сделать почти в таком же размере на микросхеме типа lm1875, Lm3886, TDA7293.
2. Экономия на радиаторе, как в размере, так и цене. При 24в. Напряжения у меня TPA3255 работает совсем без радиатора.
3. Можно использовать импульсный блок питания (цена примерно та же – весит меньше).
Так как принцип работы самой микросхемы импульсный, смысла в трансформаторном блоке питания я не вижу, хотя читал, что люди и тут слышат разницу…
4. Экономия в цене на корпусе. Меньше и проще корпус – ниже цена.
Минусы:
1. Звучание все же хуже усилителей класса Apex AX-14 и выше, но почти сравнимо с lm3886 и иже с ними.
2. Микросхема TPA3255 дороже четырех микросхем TDA7293 и двух lm3886.
3. При этом требует дополнительных затрат в виде фена для пайки и паяльной пасты, если вы не ювелир-виртуоз паяльника.
4. Хорошие индуктивности в фильтре на выходе стоят ой - как не дешево. Конечно, можно и на дешевых колечках намотать самому, но катушки на хорошем сердечнике, намотанные литцендратом или, еще лучше, медной фольгой, положительно влияют на звук и это хорошо слышно, как и хорошо слышно конденсаторы, с указанной у меня емкостью 0,68мкф – их тоже лучше выбирать полипропиленовые от хороших производителей, что тоже не дешево.
Возможно, когда-нибудь позже я все же сделаю себе усилитель для кухни на этих платах, а пока я решил, пусть они полежат в столе…
Впрочем, первым трем написавшим, что готовы собрать на них усилитель, я могу отправить их бесплатно, с Вас только оплата стоимости доставки Почтой России или другой удобной тк.
Для тех же, кто хочет сам «поковыряться» в них и заказать самостоятельно, выкладываю *.Lay –ку.
И жду ваши мнения о усилителях класса – Д в целом и в частности. Ваш опыт их прослушивания, советы и комментарии.