Scelta CHIP per autocostruzione amplificatore in classe D

Più corretto sarebbe dire anti-bump. Che è quel rumore che emettono gli altoparlanti all'accensione e allo spegnimento. Lo schema lo trovi nella discussione relativa al TP 3116.

Quanto ai tuoi schemi, complimenti. Non li ho ancora guardati con attenzione ma devo dire subito che il secondo non si legge bene, mentre il primo e il terzo sono belli nitidi. Se riuscissi a nitidificare anche il 2° sarebbe OK.  

Poi riguardo agli ingressi denominati "Single Ended" (schema 1): forse volevi scrivere "Sbilanciati" e "Bilanciati"...?

Si scusate, era sera tardi e ho fatto un po di confusione XD Intendevo bilanciati e sbilanciati

Per quanto riguarda l'anti-bump non penso che sia necessario. In quanto non ho condensatori in serie al segnale sull'uscita. Infatti, sebbene duri poco, è presente la carica dei condensatori del filtro LC che non mi permettono una variazione istantanea della tensione sugli altoparlanti.
Dovrei fare qualche simulazione, i condensatori in ingresso, potrebbero farmi quest'effetto.

Ho cercato di suddividere le capacita grosse in capacitâ più piccole cosi da abbassarne l'impedenza.

I componenti saranno quasi tutti SMD per ridurre la dimensione delle piste e quindi la loro impedenza.
Pensavo di lasciare i seguenti componenti nel formato through hole (non so se l'ho scritto giusto )

     - Le bobine del filtro LC, sapete se esistono bobine da 10uH avvolte in aria gia costruite? Oppure metto le classiche SMD con
       traferro, anche se probabilmente mi peggiorano leggermente il sistema.
     - I condensatori del filtro LC, probabilmente pensavo di metterci dei WIMA FKP adatti ad usi impulsivi, avete altri
       suggerimenti?
     - I ceramici da 2.2uF in ingresso, io ho a disposizione dei bei mundorf da 2.2uF  Ovviamente metterò un footprint che
        permette di saldare condensatori di diverse dimensioni.
Il resto sarà tutto SMD, pure i condensatori elettrolitici ( li metterò tutti ultra low ESR) , visto che di base garantiscono prestazioni migliori. Manterrò comunque un formato saldabile facilmente a mano, 0805.

Ho cercato di lasciare il PCB più personalizzabile possibile, con diverse opzioni durante la costruzione. Se avete altri idee/critiche o altro non esitate a scrivere

Il PCB lo volete dual layer o quattro layer? Il primo è possibile relaizzarlo anche con metodi casalinghi, il secondo tipo bisognerà appogirasi a servizi come eurocircuit.

Infine ecco l'immagine del secondo schema:


Esce ancora sfuocata, non riesco a capire il perchè

Mi sembra che stia venedo un bel lavoro... bravo!
Il circuito è effettivamente un antibump.

Credo che dual layer sia sufficiente, visto anche la semplicità del circuito, e magari semplifica le cose.

Mi spiace che questa discussione sia poco seguita, deve essere sfuggita ai tanti che seguono la discussione sul TPA3116.

Mi piacerebbe leggere anche il parere, tra gli altri, di Giancarlo, di Kalium, di Biagio...

Provo a fare un richiamo sul thread TPA3116, vediamo se qualcuno ha qualcosa da suggerire in merito a questo circuito.

Con il minor numero di componenti SMD possibile. Dal momento che i comuni mortali non li saldano facilmente... sarebbe da sondare la possibilità di far fare una piccola serie di tali schede, anche con gli SMD montati. Schede che poi ognuno potrà completare con componenti convenzionali secondo i propri gusti, o la voglia di spendere .

Utilizzando le schede cinesi il bump si avverte...

PHIL MASNAGH ha scritto:Con il minor numero di componenti SMD possibile. Dal momento che i comuni mortali non li saldano facilmente... sarebbe da sondare la possibilità di far fare una piccola serie di tali schede, anche con gli SMD montati. Schede che poi ognuno potrà completare con componenti convenzionali secondo i propri gusti, o la voglia di spendere .

Ecco, sono circa 14 mesi che aspetto una cosa così

Alcune domande:
 - Il controllo del volume devo metterlo oppure lascio cosi e ognuno costruirà il proprio pree con il regolatore del volume?
 - Volete che implemento un preamplificatore dirattamente sulla scheda?
 - Avete qualche preferenza sullo schema dell'antibump oppure me lo faccio a modo mio?

Per quanto riguarda i componenti, in linea di massima più SMD ci sono e meglio è per la qualità. Inoltre, essendo il TPA3116 smd, significa che per usare componenti normali dovrete saldare sia sopra che sotto oppure fare molti vias " a mano" visto che è difficile fare i fori metallizzati a casa.

Ovviamente, almeno, il print sarâ da far realizzare all'esterno. Per grosse quantita costa relativamente poco, a farne due, viene costosetta la storia....

Diciamo che, guardando un po in internet su vari siti, per 20 pezzi vengono 200 euro.
Più print si fanno, minore sarà il costo unitario

Bambinz ha scritto:Alcune domande:
 1- Il controllo del volume devo metterlo oppure lascio cosi e ognuno costruirà il proprio pree con il regolatore del volume?
 2- Volete che implemento un preamplificatore dirattamente sulla scheda?
3- Avete qualche preferenza sullo schema dell'antibump oppure me lo faccio a modo mio?

4- Per quanto riguarda i componenti, in linea di massima più SMD ci sono e meglio è per la qualità. Inoltre, essendo il TPA3116 smd, significa che per usare componenti normali dovrete saldare sia sopra che sotto oppure fare molti vias " a mano" visto che è difficile fare i fori metallizzati a casa.

Ovviamente, almeno, il print sarâ da far realizzare all'esterno. Per grosse quantita costa relativamente poco, a farne due, viene costosetta la storia....

Diciamo che, guardando  un po in internet su vari siti, per 20 pezzi vengono 200 euro.
Più print si fanno, minore sarà il costo unitario

1) A mio parere sarebbe bene prevedere un potenziometro e magari anche le piazzole dirette per entrare senza pot.
2) A mio parere no, oltre al fatto che internamente al TPA3116 c'è già un opamp in veste di pre, la scheda si complicherebbe e perderebbe flesibilità.
3) Ginacarlo ci aveva lavorato bene, mi pare, ma vedi tu se vuoi farne una ex novo, quella di Giancarlo è stata testata sul campo da diversi utilizzatori di TPA3116.
4) Concordo in parte, comunque si, soprattutto alcuni componenti è bene che siano SMD, di sicuro se ce ne sono tanti tagliamo fuori un sacco di possibili interessati, a meno che non si trovi qualcuno che faccia le schede e saldi anche i componenti SMD a costi ragionevoli.

Per l'eventuale group buy per schede ed eventualmente saldature SMD conta che io ci sto

In questo periodo non ho molto tempo libero e non ho letto tutto il thread, comunque provo a dare un mio piccolo contributo.

Do' per scontato, che nella realizzazione del layout dello stampato vengano adottate tutte le precauzioni del caso, vale a dire lunghezza delle piste dal +Vcc di alimentazione del chip ai condensatori di bypass, il più breve possibile. Idem per le piste di ingresso segnale, uscite, cap di bootstrap dei gate dei mosfet interni al chip.

Consiglio di implementare degli snubber (rete RC) "supplementari" direttamente sulle uscite del chip.
Questi snubber (330pf/50V e 10ohm) non compaiono nello schema applicativo del datasheet, ma solo nella evaluation board e a detta di chi li ha montati sulle schede blu, dovrebbero ridurre l'asprezza sulle alte frequenze.
Oltre a questi snubber ci dovranno ovviamente essere anche gli snubber EMI C-RC dopo i filtri d'uscita (vedi datasheet).

Per quanto riguarda l'antibump, con lo schema da me proposto tempo fa, agendo sul pin MUTE con una rete RC e diodo di protezione, si elimina il problema solo in fase d'accensione.
Qualora dovessero esserci rumori in fase di spegnimento, avrei anche probabilmente una soluzione.
Ho testato con successo con simulatore LTSpice un circuito che dovrebbe funzionare agendo sul pin di SDZ (shutdown).
In pratica tramite fotoaccoppiatore rilevo la presenza della tensione di rete e non appena si spegne l'amplificatore, metto in shutdown il chip, con un ritardo di appena 15 millisecondi!
Teoricamente il circuito dovrebbe funzionare, ma al momento non lo rendo pubblico per vari motivi:
. Non è stato testato/realizzato nella realtà
. Richiede una certa attenzione, visto che, nel caso di alimentazione switching, una parte del circuito sarebbe collegata alla 230V. Con alimentazione lineare con trasformatore tradizionale, invece, non ci sarebbero problemi di tensioni pericolose, perchè rileverei la tensione sul secondario del trafo
. Non è detto che serva, visto che al momento sembrerebbe che sia affetta dal problema del bump in spegnimento la sola scheda TPA3116 della Sure
. Non avrei tempo per rispondere ad eventuali problematiche

Per il momento è tutto.

Buon lavoro!

Ciao Giancarlo, se non ci si legge prima di allora, auguri di buon Natale e buon 2015!

fritznet ha scritto:Ciao Giancarlo, se non ci si legge prima di allora, auguri di buon Natale e buon 2015!

Grazie Federico!! Buon Natale e Felice Anno Nuovo anche a te!

Grazie mille per i consigli.
Per quanto riguarda il layout, farò i collegamenti il più corti possibili ovviamente.
La rete snubber aggiuntiva la implemento subito

Adesso vado a vedermi la tua soluzione per l'antibump e poi studio qualcosa (dove posso trovarlo?)

Qui ho messo lo schema con spiegazione (al momento è l'ultimo post):
http://e2e.ti.com/support/amplifiers/audio_amplifiers/f/6/p/209307/1195915#1195915

fritznet ha scritto:
Per l'eventuale group buy per schede ed eventualmente saldature SMD conta che io ci sto  

Anch'io.

Evaluation board del TPA3116D2 fornita dalla Texas http://www.ti.com/tool/tpa3116d2evm

Emerge che la tensione di alimentazione può variare tra 4.5 e 26 Volt - 8 Ampere.

Sisi, avevo visto
8A a 26 volt iniziano a essere delle belle correnti

Per l antibump ho qualche idea, un ibrido tra la mia e quella di giancarlo.

Il mute può forse essere utile quando si commutano gli ingressi. Ma potrebbe anche servire da anti-bump, anche non automatico.

interessatissimo

In questi giorni di ozio parziale mi sono guardato lo schema. Solo parzialmente però, perché tutto in un colpo è troppo per le mie povere, anziane, meningi... A rate conto di guardarlo per bene tutto... Vedremo se ce la faccio...

Innanzi tutto complimenti per la dedizione e per la ripartizione delle capacità in vari punti del circuito   . Guardando lo schema mi sento di dire:

1) Non riesco a leggere i valori di: C35 - C36 - C50 - C51 - C53 - C54 - C68 - C69
2) Così come non riesco ad identificare i pin 1 e 2 di Z1 e Z2. Immagino che Pin1 = + e Pin2 = - è così?
3) Guardando lo schema della Evaluation Board della Texas ho notato che loro hanno messo quattro gruppi RC (330 pF + 10 Ohm in serie) tra i pin d'uscita: OUTPR - OUTNR - OUTPL - OUTNL e la massa. Nel tuo schema non ci sono, ma non so dire se ci vogliano o no. Eventualmente a livello di stampato si possono prevedere, e poi montare o non montare.
4) Io farei anche un comando MUTE manuale. Anche semplicemente mettendo a massa la base del transistor Q1. Può essere utile in molte situazioni, per esempio anche prima dello spegnimento per evitare eventuale bump.

Poi una domanda: nel caso di amplificatore single ended, quindi non a ponte, e ingresso sbilanciato, i condensatori C32 e C34 possono essere omessi e i corrispondenti pin INNR e INNL collegati a massa?

Fine prima parte.

Per deduzione il valore dei condensatori da C35 a C69 indicati nel post precedente dovrebbe essere 100 nF. Corrisponde?

PHIL MASNAGH ha scritto:
3) Guardando lo schema della Evaluation Board della Texas ho notato che loro hanno messo quattro gruppi RC (330 pF + 10 Ohm in serie) tra i pin d'uscita: OUTPR - OUTNR - OUTPL - OUTNL e la massa. Nel tuo schema non ci sono, ma non so dire se ci vogliano o no. Eventualmente a livello di stampato si possono prevedere, e poi montare o non montare.

Ciao PHIL, se vai indietro di una pagina vedrai che ne abbiamo già parlato.

PHIL MASNAGH ha scritto:
Poi una domanda: nel caso di amplificatore single ended, quindi non a ponte, e ingresso sbilanciato, i condensatori C32 e C34 possono essere omessi e i corrispondenti pin INNR e INNL collegati a massa?

Il chip TPA3116 non può essere montato in single ended, ma solo a ponte, nelle due configurazioni in BTL (a ponte) o in PBTL (ponte di amplificatori in parallelo)
Ricordiamoci che in PBTL, a parità di impedenza del diffusore, non raddoppia la potenza d'uscita, perchè la tensione d'uscita di un BTL o PBTL è sempre la stessa.
Il raddoppio della potenza d'uscita si ha solo dimezzando l'impedenza del diffusore (es: da 4 a 2 ohm), condizione in cui, la connessione in PBTL, consente di gestire il raddoppio della corrente richiesta senza problemi, ovvero senza aumento considerevole della distorsione.
Il PBTL è necessario per pilotare un subwoofer o diffusori poco sensibili, con modulo d'impedenza che scende molto in basso, perché rispetto al BTL "semplice", si ha una maggiore capacità di pilotaggio in corrente.

Beh hai ragione, ma forse non hai risposto alle mie domande . Per Single Ended poi mi rifacevo a quanto scritto da Bambinz sullo schema cioè la configurazione BTL. Rimangono poi le possibilità di sincronizzare più dispositivi. Secondo te è una feature interessante?

PHIL MASNAGH ha scritto:Beh hai ragione, ma forse non hai risposto alle mie domande . Per Single Ended poi mi rifacevo a quanto scritto da Bambinz sullo schema cioè la configurazione BTL.

Il Single Ended è proprio una configurazione a sé stante, che nel caso di alimentazione singola, richiederebbe l'uso di condensatori elettrolitici d'accoppiamento in uscita e avrebbe una potenza pari ad un quarto, rispetto alla configurazione a ponte (BTL).
Come dicevo nel caso della TPA3116 la configurazione Single Ended non è prevista.
Il Single Ended è ad esempio implementabile con la TK2050.
Se si vogliono eliminare i condensatori di accoppiamento in ingresso, bisogna utilizzare dei costosissimi trasformatori.

PHIL MASNAGH ha scritto:
Rimangono poi le possibilità di sincronizzare più dispositivi. Secondo te è una feature interessante?

Teoricamente la sincronizzazione andrebbe implementata quando si utilizzano più chip TPA3116 nello stesso amplificatore e infatti sul datasheet è presente la sincronizzazione Master/Slave tra il chip in BTL (Master) e quello in PBTL (Slave).
Gli amplificatori basati su TPA3116 in 2.1, tipo questo
http://www.aliexpress.com/item/TPA3116-2-1-channel-digital-amplifier-board-100W-50-50W-subwoofer/2020216948.html
dovrebbero quindi avere i due chip sincronizzati.
Nel caso di due chip in PBTL, non ho mai letto/visto realizzazioni che prevedessero la sincronizzazione, ma in effetti, andrebbe fatta.
In ogni caso la sincronizzazione serve a limitare le interferenze a livello RF (in onde medie) e non a migliorare le qualità audio in BF, per cui non credo che chi ha montato due schede in PBTL si sia preoccupato più di tanto di questo aspetto.

A proposito..
L'utente "DUG" du diyaudio.com ha già realizzato schede in PBTL, che vende con il solo chip premontato, ma fa utilizzo di componenti SMD.
Non credo che "DUG" abbia previsto una sincronizzazione tra i chip di diverse schede.

Ottimo , aspetto con pazienza che sia pronto il primo circuito stampato per comprarne uno , dal canto mio posso solo consigliare di non andare di fretta e studiare bene il circuito mettendoci tutto quello che occorre e studiandolo in modo da essere il più flessibile possibile , anche io penso sia meglio con il potenziometro on board

Giancarlo ha scritto:
Il Single Ended è proprio una configurazione a sé stante, che nel caso di alimentazione singola, richiederebbe l'uso di condensatori elettrolitici d'accoppiamento in uscita e avrebbe una potenza pari ad un quarto, rispetto alla configurazione a ponte (BTL).
Come dicevo nel caso della TPA3116 la configurazione Single Ended non è prevista.
Il Single Ended è ad esempio implementabile con la TK2050.
Se si vogliono eliminare i condensatori di accoppiamento in ingresso, bisogna utilizzare dei costosissimi trasformatori.

Forse mi sono espresso malamente Scusa. Provo a rimediare:

1) Ho usato la dizione Single Ended semplicemente perché l'ho letta sullo schema di Bambinz. Neanche immaginavo si potesse fare SE. Io pensavo che per SE intendesse due amplificatori distinti per ogni chip. Cioè SE=BTL, per semplificare.

2) Io non voglio eliminare il condensatore d'ingresso, ma eventualmente solo quello riferito a massa nella configurazione BTL con ingresso sbilanciato. Nello schema di Bambinz sarebbero il C32 per un canale e il C34 per l'altro. Cheddici, si potrà fare?

3) Da quel che ho capito la sincronizzazione sarà utile in caso di più chip. A cosa serva esattamente non so, probabilmente ad evitare battimenti, e quindi casini, per le inevitabili differenze di frequenza di clock tra un chip e l'altro. Dal momento che hanno previsto la sincronizzazione probabilmente una sua utilità ce l'avrà, forse già a partire da due singoli chip in PBTL dentro un unico case stereo, o nell'esempio che citi di una schedina 50+50+100 W. E da momento che si sta discutendo di disegnare uno stampato ex-novo, reputi sia utile avere anche questa sincronizzabilità?

Interessante la notizia che DUG venda delle schede simili a quelle che si vogliono realizzare qui. Il che potrebbe essere la soluzione ai nostri problemi senza oltre andare...

PHIL MASNAGH ha scritto:
2) Io non voglio eliminare il condensatore d'ingresso, ma eventualmente solo quello riferito a massa nella configurazione BTL con ingresso sbilanciato. Nello schema di Bambinz sarebbero il C32 per un canale e il C34 per l'altro. Cheddici, si potrà fare?

No, non si può fare, perché tutti e quattro gli ingressi differenziali della TPA3116, compresi quelli riferiti a massa con condensatori (pin 5 INNR, pin 11 INNL), sono polarizzati (BIAS) internamente a 3V.
E' quindi presente una tensione continua sui quattro pin d'ingresso di 3V, che va "isolata" dalla sorgente.
Come già detto precedentemente si può in alternativa usare un trasformatore.

PHIL MASNAGH ha scritto:
3) Da quel che ho capito la sincronizzazione sarà utile in caso di più chip. A cosa serva esattamente non so, probabilmente ad evitare battimenti, e quindi casini, per le inevitabili differenze di frequenza di clock tra un chip e l'altro. Dal momento che hanno previsto la sincronizzazione probabilmente una sua utilità ce l'avrà, forse già a partire da due singoli chip in PBTL dentro un unico case stereo, o nell'esempio che citi di una schedina 50+50+100 W. E da momento che si sta discutendo di disegnare uno stampato ex-novo, reputi sia utile avere anche questa sincronizzabilità?

La sincronizzazione serve esattamente ad evitare battimenti e come dicevo precedentemente queste interferenze "cadono" in onde medie.
Texas Instruments ha previsto la sincronizzazione perché quando si mettono in commercio apparecchi elettrici, questi devono essere certificati per non produrre interferenze significative agli altri apparati nei dintorni, devono cioè essere approvati dalla FCC - Federal Communications Commission.
Se si pensa di utilizzare una radio in onde medie vicino alla TPA3116, ovviamente sarà il caso di prevedere la sincronizzazione.
Visto e considerato che la sincronizzazione la si ottiene con una sola resistenza collegata tra i due chip, oltre che con la scelta opportuna dei valori delle resistenze collegate ai pin 8 (GAIN/SLV) dei due chip, si può prevedere tale collegamento.