基于TPA3116的D类功放

图1 实物图

 

本工程基于Hacklabs的TPA3116桌面功放修改而来

 

图2  一点点小问题

 

改过两版电路，原来前级没做滤波，所以前面空间非常够，后面想想还是搭个滤波器玩玩，结果没注意这电容居然那么宽......于是就有了前面这一坨，大家可以根据自己的外壳设计改一下。

然后这堆花花绿绿的电容，蓝色的是西门子的，其他是威马的。之所以这么做，是因为之前用的都是西门子的，有剩下来的，然后前级的电容，有些容值的电容西门子没有，所以这堆就索性全用威马了。

 

 

图3 电容倍增器

 

电容倍增器用与滤除输入电源的纹波，达林顿晶体管用的是MJD122，用了一个齐纳二极管做了个简单的稳压，可以通过更换齐纳二极管的击穿电压来改变输出电压，但是要注意二极管上的功率，不要超过最大值。

 

（a）

（b）

图4 摁键开关电路

 

这边需要注意Q3这个NMOS管，这个是用于消除断电POP音的。断电后，这个晶体管的Vgs等于外部电源的输入电压，因此对Q3的Vgs耐压有要求。大部分的MOS管Vgs在20V左右，选型时需要仔细查看数据手册。

Q3管的栅极（G）击穿后整个开关部分会失效，Q2管会进入可变电阻区，整个系统无法通过开关切断电源，但此时MUTE引脚电平被拉高，因此也放不出声音，遇到这种情况拆掉Q3就能解决。

Q3管实测不是必须，没Q3管，关机一般也没有POP音。

我的输入电压为24V，Q3管选的是安世的2N7002，Vgs最大30V。

 

 

图5 开机POP音消除电路

 

这部分电路在实际测试后发现这个1uF电容在我这跟没有一样，我给换成了10uF的电容。

 

 

图6  拨码开关

TPA3116部分用拨码开关做了个可调PWM的设计，注意断电操作，带电操作可能会烧芯片。

 

然后是前级

 

图7  前级电源

 

前级采用正负5V的双电源供电，电荷泵用的是SGM3204，实测无负载时输出等于5V，有负载后会掉到4.95V甚至更低一点。

 

 

（a）

（b）

（C）

图8 前级滤波器

 

前级搭的是二阶巴特沃斯有源带通滤波器，1.5倍放大。调了一下电容取值，在尽量保证频响曲线平直下，能方便购买到相应的原件。第二个运放也是做电压跟随，用于隔离输入。

运放上就随便选了，不需要用太好的，这里用的贴片的NE5532，也可以改成插件，弄个芯片座方便更换。

 

附测试视频，视频中，贯穿全局的嗡嗡声是麦克风的底噪，然后因为是在学校宿舍录的，不好放太大声，所以就贴着录了右声道。整体底噪很小，不贴到音响去听是听不到的。音响是自己DIY的无源音箱，多美音3寸全频喇叭，8欧，标称灵敏度93dB，频率范围60-25KHz。