Hardware
Esta sección detalla los aspectos eléctricos y las interfaces de la iW-DigitalAmplifier (Rev. RV01), a partir del datasheet del producto.
Visión general de la placa
La iW-DigitalAmplifier es una breakout board de audio digital construida en torno al TAS5805M (Texas Instruments), un amplificador clase D estéreo de entrada digital con un procesador de audio integrado. Expone la alimentación de potencia (PVDD) en un borne, las señales de audio y control en un conector de 10 vías y las salidas de altavoz en bornes dedicados, con los filtros LC de salida ya integrados.
Modelo 3D
Arrastra para girar, usa la rueda para hacer zoom.
Características principales
- amplificador
TAS5805M, clase D estéreo closed-loop, entrada digital - potencia de 2 x 23 W (8 ohms, 21 V) estéreo, hasta 45 W en modo mono (4 ohms)
- entrada de audio I2S / TDM (LRCLK, SCLK, SDIN, SDOUT)
- control por I2C (SCL/SDA), dirección seleccionable por ADR/FAULT
- DSP integrado de 96 kHz: SRC, 15 biquads por canal, DRC de 3 bandas y AGL
- alimentación PVDD de 4,5 V a 26,4 V por borne
- filtro de salida LC integrado (10 uH + 0,68 uF por línea)
- salidas estéreo en puente (BTL) por bornes OUT_A / OUT_B
- interruptor de 3,3 V por P-MOSFET
AO3401Ay pin de protección FAULT - 2 orificios de montaje M3
Especificaciones eléctricas
| Parámetro | Mín. | Típ. | Máx. | Unidad / Observación |
|---|---|---|---|---|
| Tensión de alimentación (PVDD) | 4,5 | 12 – 21 | 26,4 | V — borne J4 |
| Tensión lógica del sistema | — | 3,3 | — | V — raíl interno |
| Potencia de salida estéreo (2.0) | — | 2 x 23 | — | W — 8 ohms, 21 V, THD+N = 1% |
| Potencia de salida mono | — | 45 | — | W — 4 ohms, 21 V, THD+N = 1% |
| THD+N | — | ≤ 0,03 | — | % — 1 W, 1 kHz, PVDD = 12 V |
| SNR (ponderado A) | 107 | — | — | dB |
| Corriente quiescente | — | 16,5 | — | mA — PVDD = 13,5 V |
| Tasa de muestreo del DSP | — | 96 | — | kHz |
| Frecuencia de conmutación PWM | — | 384 / 768 | — | kHz — configurable |
| Temperatura de operación | -25 | — | +85 | °C |
Valores de potencia, THD+N y SNR según el datasheet del TAS5805M (Texas Instruments). La potencia real depende de la tensión PVDD aplicada, la impedancia del altavoz y la disipación térmica del conjunto.
Gestión de energía
La placa tiene dos dominios de alimentación. La potencia (PVDD) entra por el borne J4, pasa por un ferrite bead de 600 ohms (FB1) y por un banco de capacitores que alimenta las etapas de salida clase D. La lógica de 3,3 V alimenta las secciones digital y analógica del TAS5805M (DVDD, AVDD, VR_DIG), conmutada por un P-MOSFET AO3401A.
| Recurso | Descripción |
|---|---|
| Entrada de potencia | PVDD 4,5-26,4 V en el borne J4 (borne de tornillo de 2 vías) |
| Filtrado PVDD | C2/C3 390 uF + C1/C4 22 uF + C5/C6 100 nF; ferrite FB1 600 ohms |
| Raíl de 3,3 V | interruptor P-MOSFET AO3401A (Q1) con C19 10 uF / C20 100 nF |
| Dominios del CI | DVDD, AVDD y VR_DIG con desacoplo C9/C10 1 uF |
| Control / protección | pin PDN (power-down) y ADR/FAULT con pull-ups |
Interfaces y etapa de salida
Entrada de audio digital — I2S
Interfaz serial I2S / TDM para el flujo de audio: LRCLK (word clock), SCLK (bit clock), SDIN (datos de entrada) y SDOUT (loopback/TDM). Compatible con microcontroladores, DAC y SoC con salida I2S.
Control — I2C
El TAS5805M se configura por I2C (SCL/SDA, con pull-ups de 10 k). La dirección del dispositivo la fija el pin ADR/FAULT, que también señaliza fallas (sobrecorriente, sobretemperatura, clipping). El pin PDN controla el modo power-down.
Etapa de salida y filtro LC
Cada canal acciona una salida en puente (BTL): OUT_A y OUT_B. Antes de los bornes, cada línea pasa por un filtro LC (inductor de 10 uH + capacitor de 0,68 uF), reduciendo EMI y entregando audio limpio a los bornes de altavoz J1 y J2.
Conector de audio y control (J3, 1x10)
El conector J3 reúne las señales de audio digital (I2S), el bus de control (I2C) y las señales de gestión del TAS5805M, además de la tierra de referencia.
| Pin | Señal | Tipo | Función | Observaciones |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ADR/FAULT | E/S | selección de dirección I2C / falla | pull-up R2 15 k |
| 2 | LRCLK | entrada | word clock I2S | sincronismo L/R |
| 3 | SCLK | entrada | bit clock I2S | — |
| 4 | SDIN | entrada | datos de audio digital (I2S) | flujo de entrada |
| 5 | SDOUT | salida | datos de audio (loopback / TDM) | — |
| 6 | PDN | entrada | power-down (activo en bajo) | pull-up R1 10 k |
| 7 | SCL | entrada | clock del bus I2C | pull-up R3 10 k |
| 8 | SDA | E/S | datos del bus I2C | pull-up R4 10 k |
| 9 | GND | alimentación | referencia / tierra | — |
| 10 | GND | alimentación | referencia / tierra | — |
Las señales I2S e I2C operan a un nivel lógico de 3,3 V. El pin ADR/FAULT fija la dirección I2C del TAS5805M y reporta las condiciones de falla del amplificador.
Esquemático en línea
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Información mecánica y ambiental
| Ítem | Especificación |
|---|---|
| Borne de alimentación | J4 — borne de tornillo de 2 vías (PVDD / GND) |
| Conector de audio/control | J3 — header 1x10 (I2S + I2C + GND) |
| Bornes de salida | J1 (Canal A) y J2 (Canal B) — bornes de tornillo de 2 vías |
| Orificios de fijación | 2 x orificios de montaje M3 |
| Disipación térmica | PowerPAD del TAS5805M al plano de cobre |
| Temperatura de operación | -25 °C a +85 °C |
| Tensión lógica | 3,3 V |