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2009.07.20
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カテゴリ:電子工作
秋月で売っている TPA2001D1 1Wx2 ステレオアンプを組んでみた。実験的に昇圧回路を低電圧化しTA1101B を停止した UAC3552A USB オーディオ基板と組み合わせた。USB オーディオ基板内部で生成している +5V から電源を貰っても、歪が耳に障らない程度の出力で VBUS 電流は 300mA 以内であった。

クリックで拡大 TPA2001D1 1Wx2 ステレオ・デジタル・オーディオアンプ・キット - 入出力・電源は差し替え可能なように親子基板にして実験

改造済み USB オーディオ基板と組み合わせた VBUS 電流測定の様子、机上作業で問題無い程度の音量の時の電流は 246.7mA (変動してる)。

UAC3552A+TPA2001D1 ステレオアンプ組み合わせ VBUS 電流測定、USB オーディオ基板で内部生成している +5V をアンプの電源にした - 机上で聞き取りが十分できる控えめな音量の場合 VBUS 電流は 246.7mA (常に変動しているが大体平均の値)

周囲にかなり気を使う程度の音量の場合は、VBUS 電流は 286.4mA (変動してる)だった。

UAC3552A   TPA2001D1 ステレオアンプ基板 組み合わせの VBUS 電流 - 小さい部屋なら鳴っている事が十分認識出来る音量で 286.4mA

TPA2001D1 の効率は良い様だ。組み立てたばかりで単独動作させて電流を測った時、普通に聞こえる程度で 10mA@+5V を超えなかった。テスターを疑ったが、別のテスターでも同様な値を示し、50mW 程度の出力が効率よく出せている事が分かった。

一方で TPA2001D1 アンプはかなり気を使うアンプだと感じる。次は色々と対策をした後の回路だ。対策の方針や定数が間違っているかもしれない。しかし、現状を示しておく。クリックで外部リンクの拡大図が表示される。

クリックで拡大 TPA2001D1 ステレオアンプ改造回路図、入力に抵抗、USB 電源化、三角波発振同期化、出力フィルター挿入
PDF zip で固めた bsch 3v 回路図 2009.7.21 回路の左右が違っていたので修正しました

入力インピーダンスが高いらしく、入力解放状態では、ブーンという電灯線ノイズが気になる。33KΩを入れてみたが、もう少し低いくらいが良い。

組み立てた当初、(キーンと言う音に近い)キーという発振音が聞こえた。電源 ON/OFF で音の調子が変化する。放置しているといつの間にか消えることも有った。どうも、TPA2001D1 の三角波発振回路の周波数ズレが、唸り(ビート)として聞こえるようだ。COSC 辺りの触診で見当が付いた。テスターを周波数カウンターモードにし、 10KΩを通して COSC に接続して測ると CH1=230.2KHz, CH2=220.0KHz だった。テスターを当てたので実際の周波数とずれているはず。COSC 同士を 33KΩで接続して、発振回路を同期させた。位相のずれはあるものの、ビートは無くなった様だ。次の波形は同期発振している様子だ。

2 つの TPA2001D1 を同期発振させた - COSC 端子を 33KΩで接続し、同期発振させた。周期(周波数)は同じになった。位相のずれが少しある。双方の発振周波数をもう少し合わせ込んでから、同期化させた方が良いかもしれない。

出力にフィルターを入れた。パルス状の電流を 1m 程のスピーカーコードに流すのは、コードを捩って有るとしてもノイズ元になる。

普段は USB から電源を取れるようにした。どうも電源リプルに弱いらしい。VBUS にフィルターを入れた。ブロック図からも、出力はフィードバックループ外なので、電源リプルによる変動は排除されないと思われる。

これらの気になったノイズはスピーカーに耳を当てないと聞こえない程度なので、無対策でもおそらく問題にならない。

あと、気になるのはどうもホワイトノイズに紛れて、何かしらの発振音が聞こえる様な気がする。気のせいだけなのかどうかも含めて未解決だ。

うーん。効率は良いのだけど気になる所が多いなぁ。






最終更新日  2009.07.21 23:57:00
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