Ampli TPA3116D2 : modifier le gain

Le TPA3116D2 est un petit ampli classe D stéréo dont on peut modifier le gain à l'aide de deux résistances sur la carte électronique. Ces résistances paramètrent le gain à différentes valeurs prédéfinies. Voici donc quelles résistances modifier pour régler le gain sur le petit ampli TPA3116D2.

On peut fixer le gain de l'ampli TPA3116D2 en modifiant deux résistances sur la carte électronique. Ces résistances paramètrent le gain à différentes valeurs. Voici donc quelles résistances modifier pour régler le gain sur le petit ampli TPA3116D2.

On peut acheter pour un budget très limité un petit ampli classe D stéréo prêt à l'emploi. Cette carte électronique est basée sur le TPA3116D2. Voici quelles modifications doivent être faites pour fixer le gain à une autre valeur que celle d'origine. Ici, on a souhaité augmenter le gain à sa valeur maximum (36 dB).

Carte d'ampli TPA3116D2 et résistances à modifier

Modification du gain de l'ampli TPA3116D2

Le gain du TPA3116D2 peut être fixé à d'autres valeurs en suivant les explications de la datasheet du TPA3116D2 :

Extrait de la datasheet du TPA3116D2

L'encadré vert correspond au gain maximum (36 dB).

Correspondance entre gain et décibels

Les gains en décibels correspondent aux gain suivants :

20 dB : gain = 10

26 dB : gain = 20

32 dB : gain = 40

36 dB : gain = 63

Mathématique, il s'agit d'une conversion logarithmique.

Gain en dB = 20 log (Gain)

Exemple pour le gain 10 :

20 log (10) = 20 x 1 = 20 dB

Exemple pour le gain 63 :

20 log (63) = 20 x 1,8 = 36 dB

Adaptation à la carte d'ampli TPA3116D2

Pour modifier (augmenter) le gain de l'ampli sur la carte, il faut modifier les résistances qui correspondent à R1 et R2. Il s'agit pour la carte présentée ici de R4 et R3.

R4 correspond à R1 (la résistance qui va vers la masse)

Pour s'assurer qu'il s'agit de la bonne résistance, on vérifie qu'une broche de cette résistance est reliée à la masse (GND).

R3 correspond à R2 (la résistance qui va vers GVDD)

Pour vérifier qu'il s'agit bien de la bonne résistance, on s'assure qu'une broche de cette résistance est reliée à GVDD : lorsque la carte d'ampli est alimentée, GVDD est à 7V (par rapport à la masse).

La broche GVDD est une tension continue de l'ordre de 7V issue du TPA3116D2. Cette tension est réduite par le pont diviseur et la broche GAIN/SLV est une entrée analogique qui lit la valeur et fixe le gain à partir de plages de valeur données.

Voici la carte achetée sur internet avec les modifications pour obtenir un gain de 36 dB :

Ampli TPA3116D2 avec gain de 36 dB (gain maximum)

Zoom sur les résistances à modifier pour augmenter le gain de l'ampli

On soude les deux nouvelles résistances :

Résistances R4 (47 kOhms) et R3 (75 kOhms) pour un gain de 36 dB

Si vous souhaitez voir les pistes sous le radiateur, vous pouvez observer ci-dessous :

Pistes sous le radiateur du TPA3116D2 (à titre d'information)

Cela vous évitera de devoir décoller le radiateur et surtout... le recoller !

Vous n'arrivez pas à modifier le gain ?

Le gain du TPA3116D2 est déterminé par les résistances lors de la mise sous tension de l'ampli. Si ces résistances sont modifiées par la suite, le gain restera inchangé. Il faudra alors éteindre et rallumer l'ampli.

Si malgré les modifications des deux résistances, le gain reste bloqué à 20 dB (gain minimum), c'est que le TPA3116D2 est endommagé (du moins la partie qui concerne le choix du gain). Cela peut se produire si on cherche à modifier les résistances alors que la carte est sous tension.

Aucun gain par défaut n'est prévu si aucune résistance n'est montée (broche GAIN/SLV en l'air).

Donc si le gain reste bloqué, il faut remplacer le TPA3116D2 ou racheter une nouvelle carte complète.

Autres modifications du gain de l'ampli TPA3116D2

Le tableau de la datasheet indique que le gain de l'ampli peut être fixé à 20 dB, 26 dB, 32 dB ou 36 dB. Aucune autre valeur n'est possible.

Si vous souhaitez augmenter encore le gain, il faudra ajouter un étage de préampli avant l'ampli TPA3116D2.

Alimentation et branchements de l'ampli TPA3116D2

Alimentation du TPA3116D2

L'alimentation de l'ampli peut se faire en 24V. Une diode protège contre les inversions de polarité (si vous branchez l'alimentation à l'envers) :

Alimentation 24V de l'ampli TPA3116D2

Le gain ne dépend pas de la tension d'alimentation.

On peut alimenter le TPA3116D2 sur batterie (deux batteries 12V en série) pour sonoriser des événements extérieurs. L'utilisation d'ampli classe D est alors idéale pour réduire la consommation sur la batterie grâce au haut rendement de l'ampli.

Interrupteur marche/arrêt

Le potentiomètre de l'ampli coupe l'alimentation de la carte mais ne peut pas couper le secteur. Pour éviter que l'alimentation ne soit toujours sous tension, on peut ajouter un interrupteur qui coupe le secteur.

Réalisation d'un prototype d'ampli

Pour une réalisation complète, on peut utiliser une carte d'alimentation 24V ou un chargeur de PC portable 19V ou 19,5V.

Exemple de réalisation d'ampli autour du TPA3116D2

Attention : la présence de la tension secteur est dangereuse !