Найти в Дзене
Радиотехника

STA339BWS — цифровой усилитель 2х20 Вт (Arduino)

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) – распространенный и стандартизированный интерфейс, предназначенный для передачи цифрового звука между доступными компонентами, звуковыми картами, ресиверами и аудиоаппаратурой.
I2S — стандарт интерфейса электрической последовательной шины, использующийся для соединения цифровых аудиоустройств. Применяется для передачи PCM-аудиоданных между интегральными схемами в электронном устройстве. Шина I2S передает по разным линиям сигналы синхронизации и сигналы данных, что приводит к снижению фазового дрожания, типичного для систем связи, восстанавливающих сигналы синхронизации из целого потока.

STA339BWS — полнофункциональный цифровой аудио усилитель (класса D), включающий силовой каскад для
системы стерео усилителей. В STA339BWS интегрирована система цифровой обработки аудиосигнала (ЦАП), высокоточный цифровой ШИМ-модулятор и два мощных полномостовых каскада питания МОП-транзисторов.

STA339BWS поддерживает формат передачи цифровых данных I2S (I²S — стандарт интерфейса электрической последовательной шины, использующийся для соединения цифровых аудиоустройств) с частотой дискретизации от 8 кГц до 192 кГц, с разрешением до 24 бит.

Усилитель выдает 2 x 20 Вт, оснащен цифровым регулятором громкости, баланса, регуляторы тембра ВЧ и НЧ, регулятор полосы НЧ, так же доступны функции MUTE и STANDBY.

Структурная схема усилителя

Ресивер S/PDIF собран на ИМС DIR9001, так как вход DIR9001 имеет вход уровня TTL, сигнал S/PDIF подается через преобразователь интерфейса MAX485. DIR9001 поддерживает формат I2S, 24 бит, частота дискредитации 96 кГц.

Основные параметры усилителя STA339BWS

  • Напряжение питания цифровое 3,3 В
  • Напряжение питания аналоговое 3,3 В
  • Напряжение питания для выходного каскада усилителя от 4.5 В to 21.5 В
  • Режим работы 2.0 и 2.1 (в данном примере рассматривается режим работы 2.0)
  • Выходная мощность в режиме 2.0 … 2 x 20 Вт (8 Ом 18 В)
  • Выходная мощность в режиме 2.1 … 2 x 9 Вт + 1 х 20 Вт (8 Ом 18 В)
  • Динамический диапазон 100 дБ
  • Частота дискредитации от 32 до 192 кГц
  • Управление цифровое I2C
  • Регулировка громкости от -80 до 48 дБ с шагом 0,5 дБ
  • Регулировка тембра ВЧ НЧ ±12 дБ с шагом 2 дБ
  • Регулировка полосы НЧ от 80 до 340 Гц (14 шагов)
  • Коэффициент гармоник не более 0,2 % (Po = 1 W f = 1 kHz)
  • КПД 90% в режиме 2.0
  • Зашита от перегрева и токовая защита

Схема ресивера

-2

Схема усилителя

-3

Схема управления

-4

Схема источника питания

-5

Для управления работой усилителя используется плата Arduino Nano, две кнопки и энкодер (модуль KY-040), так же управление полностью продублировано ИК пультом, информация о текущих настройка отображается на дисплее LCD1602 с платой I2C.

На дисплей выводится пять меню, переключение меню осуществляется при помощи кнопки энкодера.

-6
-7
-8
-9
-10
-11

Так как предусмотрена управляемая яркость подсветки дисплея, то можно установить яркость подсветки в основном  режиме и в режиме STANDBY (как правило с пониженной яркостью подсветки), регулировка яркости подсветки осуществляется через скетч:

#define BRIG_H 200 // Яркость 0…255 POWER ON
#define BRIG_L 50 // Яркость 0…255 POWER OFF
Подсветка — убрать перемычку с модуля I2C PCF8574 и подключить вывод модуля к цифровому выходу Arduino D6. Перед подключением замерить ток подсветки который не должен превышать 20 мА (у моего модуля ток не более 15 мА, замер производить между контактами перемычки).Максимальный выходной ток одного выхода Arduino Nano не должен превышать 40 мА (рекомендуется не более 20 мА).
Подсветка — убрать перемычку с модуля I2C PCF8574 и подключить вывод модуля к цифровому выходу Arduino D6. Перед подключением замерить ток подсветки который не должен превышать 20 мА (у моего модуля ток не более 15 мА, замер производить между контактами перемычки).Максимальный выходной ток одного выхода Arduino Nano не должен превышать 40 мА (рекомендуется не более 20 мА).

ИК пульт дублирует работу энкодера и кнопок. Для управления усилителем подойдет практически любой пульт ИК, для поддержки Вашего пульта необходимо прописать коды кнопок в скетч:

#define IR_1 0x2FDD02F // Кнопка вверх
#define IR_2 0x2FD32CD // Кнопка вниз
#define IR_3 0x2FD906F // Кнопка >
#define IR_4 0x2FDF20D // Кнопка <
#define IR_5 0x2FD6A95 // Кнопка IN
#define IR_6 0x2FDEA15 // Кнопка MUTE
#define IR_7 0x2FD00FF // Кнопка STANDBY (POWER)

Для получения кодов кнопок Вашего пульта загрузите скетч и откройте монитор порта, при нажатии кнопки пульта его код будет отображен в мониторе порта.

-13

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130096