Плата усилителя звука на YDA138-E: лучший выбор для портативного звука?

Сегодняшний короткий обзор посвящен бюджетной DIY плате аудио усилителя 10 Вт.  Плата построена на чипе высокоэффективного класса D YDA138 от Yamaha и имеет скромные размеры 7х5 см. Но при этом у нее есть потенциал и своей нише применения.

Технические характеристики 

• Размеры платы: 70х50 мм
• Чип усилителя: YAMAHA YDA138-E SSOP 42 pin
• Частота модуляции: 524 кГц/466 кГц
• Максимальная мощность 8 Ом: 10 Вт
• Максимальная мощность 4 Ом: 20 Вт
• КНИ 1 Вт на 8 Ом: 0,02 %
• КНИ 10 Вт на 4 Ом: 0,1 %
• С/Ш: 103 дБА
• Разделение каналов: 70 дБ
• КПД 10 Вт: 88%
• Питание: 9-14 В DC, 2 A 
• Выход на наушники: максимум 50 мВт на 32 Ом 
• КНИ 30 мВт: 0,01%
• С/Ш 20 мВт: 95 дБ
• Разделение каналов наушников: 75 дБ

Упаковка и комплектация

Так как цена на усилитель очень низкая, на упаковке тоже экономят. В почтовом пакете приходит антистатический пакет с платой и минимум упаковочного материала.

В комплекте идет только экранированный кабель для входного сигнала длиной 25 см. Выход под пайку к разъему. Ладно, хоть гайку на резистор регулятора громкости накрутили.

Внешний вид и особенности конструкции

Плата с синей паяльной маской и плотной компоновкой.  Есть 4 отверстия под винты М3 для монтажа в корпус или на стойки. Колодка для подключения питания стоит не совсем удобно на той грани, которая будет стоять к стенке, но провода питания можно подпаять снизу платы. Конденсатор для сглаживания питания ёмкостью 680 мкФ на 16 В.  Входной сигнал подключается на разъеме 3 pin. Нет светодиодной индикации.

Пробежимся по разъемам:

Слева снизу вверх — регулятор громкости (со щелчками), разъем входного сигнала, клемник питания.
Справа снизу вверх — выход на наушники 3,5 мм, выход на динамики правый и левый.
Синие цилиндры — индуктивности выходного фильтра, конденсаторы в фильтре smd.

«Сердце» платы чип усилителя класса D YDA138-E (установлен без радиатора). Эта микросхема ставилась во многие телевизоры, особенно марки LG. Думаю, сейчас уже китайского производства. Внутри чип имеет занятную структуру, там отдельным блоком усилитель для наушников класса AB.

Усилитель для наушников слабенький, рассчитан на на низкое сопротивление нагрузки. При подключении наушников — выход на акустику отключается.

На такую же плату часто ставят чип TA2024 (класс Т, под питание 12 В, 6 Вт при 8 Ом, 11 Вт при 4 Ом при КНИ 0,1%). Особой разницы нет, я сравнивал. Но у YDA138 нет фона и прочих артефактов в звуке при любом уровне сигнала.

Использование

Работает плата от 8 до 14 В постоянного напряжения. Максимальная мощность потребляемая от источника питания при этом, что-то около 5 Вт, что важно для портативной техники. И нет нагрева чипа усилителя, что спасает при плотных компоновках в ограниченном объеме.

Для портативных решений питание платы можно организовать от трех аккумуляторов 18650 (3S):

В качестве источника звука в связке с этой платой, можно применить функциональный MP3-модуль или продвинутое сетевое решение от Arylic. Подробнее, об изготовлении портативной акустики, можно почитать в моей статье.

При сборке, в случает земляной петли (фона) при питании от одного аккумулятора и источника и усилителя, нужно запитать источник сигнала через преобразователь B1212.  Это компактный и недеорогой DC-DC преобразователь 12 В, с гальванической развязкой и выходной мощностью 1 Вт. Фона гарантированно не будет.

Примерно оценим мощность отдаваемую этим усилителем на нагрузку.

Для этого нам понадобится:

• Регулируемый блок питания 
• Осциллограф (простой FNIRSI-2031H)
• Нагрузка (у меня спираль 4,5 Ом 300 Вт)
• Генератор (звуковая карта ПК)

На линейный вход усилителя подаем синусоидальный сигнал 1 кГц с Vpp 1 В, с нагрузки 4,5 Ом снимаем показания напряжения и путем нехитрых вычислений по одной формуле получаем значения мощности.  Измерять будем на типовом значении напряжения 12 В.

Результаты: максимальная мощность на канал до начала клиппинга 12,2 Вт на 4,5 Ом, с КПД 91%.

Кстати, сравнил две такие платы на этом чипе: одна свежая этого года, а вторая куплена в 2016 году. И они очень похожи, и по звуку и по параметрам. Значит технологический процесс неизменен, или чипов этих наделали много вагонов и ставят до сих пор.

Плата обладает неплохим звуком, особенно учитывая невысокую цену.  Звучание не утомляет, есть даже сцена и детальность, но на средних уровнях громкости.  

Для портативных решений я предпочитаю эту плату маломощным решениям на чипах PAM, да и распространенной TPA3116:

Заключение

Я применял эту плату в нескольких своих DIY портативных колонках (в том числе с Peerless P830986). И они подолгу радовали правильным, не «пластмассовым» звуком. Да, всего 12 Вт от 12 В мощности, но звук такой, что не хочется сразу взять и выключить усилитель. Если нужно больше мощности, при таких же компактных размерах, стоит посмотреть на TPA3110 XH-A232 — там уже 30 Вт и плата дешевле, но и звук проще.

Покупал плату на Aliexpress: Купить тут

Еще статьи по теме выбора плат усилителей на Aliexpress:

• Подборка плат усилителей для самодельной портативной колонки
• Подборка проверенных плат с хорошим звуком для сборки своего усилителя мощности
• Подборка плат классических транзисторных усилителей для сборки своего усилителя мощности

Спасибо за внимание. Удачных покупок!