УМЗЧ на базі STA515

На різних форумах мені траплялися питання, як задіяти підсилювач з домашнього кінотеатру LG (STA515/505), та й сам я задавався цим питанням... і жодного разу не натрапляв на відповідь. Усе діло в тому, що в подібних кінотеатрах майже відсутні аналогові сигнали, вся обробка ведеться в цифровому вигляді, а "відрізати" підсилювач потужності майже нереально...

Підсилювач потужності на базі STA515

Застосовно до домашнього кінотеатру LG, на базі основної плати якого і проводилося дослідження, можна виділити кілька варіантів побудови "виходу" класу Д, застосованого в ньому:

SE (single ended) - найпростіший і слабкий варіант - використовується один з "каналів" мікросхеми STA515 (далі я буду іменувати її драйвером) з розділовим конденсатором (внаслідок однополярного живлення).

BTL (bridge tired load) - більш потужний і складний варіант - використовуються два "канали" драйвера, що працюють у протифазі без розділових конденсаторів.

PBTL (parallele bridge tired load) - найпотужніший варіант - використовуються всі чотири "канали" драйвера для роботи на одну навантаження.

Можливі два варіанти виконання 5SE+BTL (така плата і попалася мені, на двох драйверах): 5 сателітів + сабвуфер; і 5BTL+PBTL - найпотужніша версія кінотеатру.

Проект

Оскільки в моєму розпорядженні було два драйвера, я вирішив розробити підсилювач за "схемою" 2PBTL. Драйвер вимагає двох напруг живлення (силове, для ключів, і сигнальне, для логіки), тому в склад проекту додано понижуючий імпульсний стабілізатор на базі MC34063 (дана МС має той же межу живлення, що і драйвер). STA515 не просто так "обозвана" драйвером - ця мікросхема на виході має ту ж форму сигналу, що і на вході (відрізняється тільки амплітудою), і вимагає відповідного управління. В якості "управителя" використана РАМ8403, яка виконує роль APC (це неправильне абревіатурне скорочення від Analog to PWM Converter) і живиться тим же напругою, що і логіка драйвера. З використанням даташитів на компоненти отримуємо наступну схему:

Більшість номіналів елементів взято з даташитів на мікросхеми, але індуктивності визначалися наявністю (наприклад, L2-L5 взято з тієї ж плати домашнього кінотеатру).

 Для перевірки теорії (про можливість "дружби" STA515 і PAM8304) на практиці була зібрана плата з мінімальною обв'язкою (один канал з спрощеним вихідним фільтром):

На даній фотографії видно застосування РАМ8403 у вигляді готового модуля (задіяно один канал) і використання лінійного стабілізатора замість імпульсного. Розташування драйверів визначалося платою-донором від ДК і радіатором (на фото відсутній). при живленні 14 В і навантаженні 8 Ом пальцем на драйвері лише відчувалося тепло (палець спокійно терпів).

Плата і компоненти

Можна звернути увагу на "неправильну" нумерацію виводів драйвера, але вона дійсно така ("правильна" у STA515W, який є "перевертишем", см. фото, взяте з інтернету).

Резистори R14-R19 є складовими (повинні бути 0,5 Вт) і отримуються за рахунок з'єднання однакових резисторів 0805 24 Ома, конденсатори С36-С41 рекомендуються плівкові (Film), а С12-С17, С22-С25, С32-С35 X7R (з них С22-С25 і С36, С37 складові). Резистори, позначені *, присутні тільки на платі (10 КОм) і не є обов'язковими. Роз'єми входу - RCA, інші - 4-pin CPU від материнських плат для ПК.