8PIN D級パワーアンプIC PAM8304を使用した基板を作ってみた

秋月電子で買える小型8ピン面実装オーディオアンプICの基板を全部作りたい。

少し間が開いてしまいましたが、今回はDiodes Inc社のデジタルアンプ（D級アンプ）IC、PAM8304の基板を作ってみました。

PAM8304について

PAM8304は、Diodes Inc社製のモノラルD級パワーアンプICです。

秋月電子で購入可能な「PAM8304ASR」は、MSOP8パッケージでかなり小型です。

電源電圧：2.8V～6.0V
出力電力：3W（4Ω負荷、電源5V時、THD+N=10％）
　　　　　2.4W（4Ω負荷、電源5V時、THD+N=1％）
効率：90％（出力電力1W、8Ω負荷時）
スイッチング周波数：400kHz
パッケージサイズ：MSOP-8L

今回の回路図は下記になります。
基本はデータシートどおりの回路です。

回路は、以前作ったPAM8302Aの基板とよく似ています。

PAM8304の信号入力は差動になっています。
シングルエンド入力で使用する場合は、IN-をGNDに接続します。

SD端子はLoでシャットダウン状態になります。
今回の回路図では、起動時の遅延として、R3(100kΩ)とC7(1μF)を入れています。
定数はポップノイズなどを確認して調整が必要かもしれません。

出力には、データシートに記載のEMIフィルタ（フェライトビーズとコンデンサ）を入れています。

PAM8304の内部ブロック図は下記になります。（データシートより）

入力抵抗Ri（回路図R1、R2）とPAM8304内蔵のRf=300kΩより、下記の計算でゲインが決まります。

・ゲイン(倍)＝Rf/Ri
・ゲイン(dB表記)＝20×log10(Rf/Ri)

計算例を表にまとめてみました。

データシートではゲイン18dB時の特性が代表例で記載されています。
今回は、Ri=33kΩ（ゲイン19.17dBねらい）で製作してみます。

入力抵抗Ri（回路図R1、R2）と、カップリングコンデンサCi（回路図C1、C2）により、ハイパスフィルタが形成されます。

カットオフ周波数fcは、下記の計算式で決まります。

・カットオフ周波数fc=1/(2πRiCi)

今回のRi=33kΩでの計算例を表にまとめてみました。

カットオフ周波数を約20Hzねらいとするならば、0.22μF程度でも良さそうです。
基板外付けで安価なリード部品のフィルムコンデンサを使うのもアリですね。

今回の部品リストは下記になります。

品名	参照名	数量	数値・仕様	規格・フットプリント
パワーアンプIC	U1	1	PAM8304ASR	パッケージ：MSOP-8_P0.65mm 秋月電子：113716
抵抗	R1,R2	2	33kΩ	チップ抵抗器 1608サイズ秋月電子：106333など
抵抗	R3	1	100kΩ	チップ抵抗器 1608サイズ秋月電子：130357など
フェライトビーズ	L1,L2	2	BLM18PG471SN1D	フェライトビーズ 1608サイズ秋月電子：104444など
コンデンサ	C1,C2	2	1μF	薄膜高分子積層コンデンサー(PMLCAP) 3216サイズ秋月電子：107397 ※カップリングコンデンサ
コンデンサ	C3	1	10μF	チップ積層セラミックコンデンサ 3216サイズ秋月電子：114741など
コンデンサ	C4,C7	2	1μF	チップ積層セラミックコンデンサ 1608サイズ秋月電子：130397など
コンデンサ	C5,C6	2	220pF	チップ積層セラミックコンデンサ 1608サイズ共立エレショップ：51413Z
ピンヘッダ	J1	1	7pin、2.54mmピッチ	2.54mmピッチピンヘッダ 1列×40（折って使う前提）秋月電子：100167