体验我们单声道/低音炮音频放大器的强大功能,将您的音频系统升级到一个新的水平。
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硬件概览
它是如何工作的?
AudioAmp 6 Click基于德州仪器的TPA3138D2,这是一款立体声D类音频放大器。该IC具有许多功能,使其成为电池供电和独立主动扬声器的非常有吸引力的解决方案。它在电源电压方面非常灵活:可以在3.5V到14.4V范围内工作。即使在PSU连接器上只有3.5V,它仍然可以为6Ω负载(每通道)提供1W的功率。然而,其标称工作电压为12V,达到18.5W的功率(单个连接的4Ω扬声器),总谐波失真(THD)为10%。TPA3138D2 IC具有一组保护功能,包括输出短路、过温、欠压和过压保护。如果激活任何这些保护,将在SD/FAULT(EN)I/O引脚上报告这些保护。TPA3138D2 IC还可以检测输出上的恒定直流电流。当发生直流检测事件时,输出将关闭,保护连接的扬声器。通常,在电路上电时可能会触发直流检测事件,因此建议在短时间内将EN引脚保持在低电平,以防止错误的直流检测报告和响亮的爆音。TPA3138D2的输出级在桥接负载(BTL)拓扑中工作。这意味着每个通道有两个输出:反向和非反向(OUTN和
OUTP)。在AudioAmp 6 Click中,这些差分输出都连接在桥接拓扑(PBTL)中,从而在单个扬声器上产生更大的功率,但代价是较高的THD,这在低音炮/中央扬声器应用中仍然是可以接受的折衷。放大器不会以任何方式处理输入,因此应连接到有源分频器的预处理声音输出或音频播放设备的专用SW/中心输出。D类放大器通过调制输出电压的脉宽来产生声音。它提供了两种PWM调制方案的选择,可通过IC的MODE_SEL引脚选择。该引脚连接到mikroBUS™ RST引脚,在此Click板上标记为MDS。默认情况下,电阻将MDS引脚拉到高电平。当将MDS引脚设置为低电平时,TPA3138D2使用BD调制方案。该调制方案的功率效率较低,但THD比率较好。当设置为高电平时,TPA3138D2将使用1SPW调制方案,这是此Click板默认设置的(上拉电阻)。这种调制方案允许在稍微增加THD的代价下,实现低空闲电流和更好的整体效率。SD/FAULT引脚允许主MCU启用/禁用输出。将该引脚拉至低电平会使输出静音,TPA3138D2 IC进入低电流状态,
将电源电流降至最低水平。在断电前静音TPA3138D2可以减少此情况下可能出现的爆音和咔嗒声。SD/FAULT引脚连接到mikroBUS™ CS引脚,在此Click板上标记为EN,并由电阻拉到高电平。AudioAmp 5 Click具有可选择的输入增益。将低电平应用于GAIN_SEL引脚会将输入增益设置为20dB。高电平设置输入增益为26dB。这允许匹配输入信号以达到最佳输出水平。该引脚连接到mikroBUS™ PWM引脚,在此Click板上标记为GS,并由电阻拉到低电平。外部PSU应连接到VIN端子。线路级音频源可以连接到LINE IN 3.5mm立体声插孔,而扬声器应连接到OUT端子。这些端子在顶层叠加上标有极性。尽管TPA3138D2 IC需要外部PSU,但它仍使用来自mikroBUS™的电源用于其控制引脚的逻辑电平。此Click板可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电压水平下操作。这样,具有3.3V和5V功能的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M3
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含AudioAmp 6 Click驱动程序的 API。
关键功能:
audioamp6_set_mode
- 设置设备模式audioamp6_set_output
- 启用或禁用输出audioamp6_set_gain
- 设置设备增益
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief AudioAmp 6 Click example
*
* # Description
* The demo application displays the volume change using AudioAmp 6 Click.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Configuring Clicks and log objects.
* Select mode and sets output on the enable state.
*
* ## Application Task
* Changes the gain settings ( 20dB - 26dB )
*
* *note:*
* Sets the input voltage from 3.5V to 14.4V.
*
* \author Katarina Perendic
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioamp6.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static audioamp6_t audioamp6;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
audioamp6_cfg_t cfg;
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
// Click initialization.
audioamp6_cfg_setup( &cfg );
AUDIOAMP6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
audioamp6_init( &audioamp6, &cfg );
audioamp6_set_mode( &audioamp6, AUDIOAMP6_MODE_BD );
audioamp6_set_output( &audioamp6, AUDIOAMP6_OUTPUT_ENABLE );
log_info( &logger,"---- Start control AudioAmp 6 Click ----" );
}
void application_task ( void )
{
// Task implementation.
log_printf( &logger,">> Set gain 20 dB \r\n" );
audioamp6_set_gain( &audioamp6, AUDIOAMP6_GAIN_20dB );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger,">> Set gain 26 dB \r\n" );
audioamp6_set_gain( &audioamp6, AUDIOAMP6_GAIN_26dB );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:放大器