DIY! DO IT YOUSELF!

AUDIOPHILE AMLIFIER BASED ON THE MOST ADVANCED TRIPATH 'S CLASS-T ® TA2021B CHIP!


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Bausatz zum Selbst-Löten!

Sensationelles Klangergebnis!
Max. Power (RMS! Echtes 10V Sinus-Ausgangssignal!) 2x 25W @14.6V @4Ohm

Klanglich vergleichbar mit teuren Röhrenverstärkern!

Hier sehen Sie Abbildungen eines zusammengelöteten Moduls:



Diese Eigenschaften steigern erheblich die Audio-Performance:
  Nach dem neuesten Stand, bringt nur die Verwendung von Eisenpulver Ringkerne
(USA-Micrometals, Material-2, 0.2MHz-2MHz) eine kompromisslose Lösung
für die Ausarbeitung der Ausgangsfilterspulen in solchen Class-T® Verstärkern.
  Sehr kurze und breite Leiterbahnen für die POWER-MOSFETs.
  Alle Widerstände sind lärmarme Metallfilme.
  Alle kritische Kondensatoren sind Folien gestapelt (high pulse rating style).
  Die BYPASS Kondensatoren und die antiparallele Dioden befinden sich
fast direkt am Chip (im Gegensatz zu andern Herstellern).
  Ein Kühlkörper ist für jedes Halbleiterelement ratsam.
Die Platine ist so ausgelegt, dass sie an ein Alu-Gehäuse ohne Isolation
angeschraubt werden kann.
Auf diese Weise kann ein Kühlkörper erstellt werden.


Kit for self-soldering!

A sensational result of sound!
Max Power (RMS! True 10V of sine output signal!) 2x 25W @14.6V @4Ohm

Sonically comparable with expensive tube amplifiers!

Here you see some pictures of the soldered module:



Those solutions dramatically improve the audio performance:
  To date, only the use of iron powder toroids
(USA-Micrometals, Material-2, 0.2MHz-2MHz) provides an uncompromising solution
for the output filter design in those Class-T® amplifiers.
  Very short and wide conductor tracks for all POWER-MOSFETs.
  All resistors are low noise metal film type.
  All critical capacitors are stacked film type (high pulse rating style).
  The BYPASS capacitors and antiparallel diodes are placed closely
to the chip (in contrast to other manufacturers).
  The heatsink is always good for every semiconductor.
The board is designed so that it can be bolted to an aluminum case
without any isolation.
This way you achieve a heatsink.



Das Advanced-Kit A-2.74 hat folgende Merkmale:
  58x90mm Pb-Free PCB (Version 2.74)
  POWER SUPPLY BYPASS Elektrolyt-Kondensatoren: low-ESR Panasonic FM
  INPUT-Kondensatoren - PP HIGHEND AUDYN Q4 MKP tang < 0,0002%
  OUTPUT DC Offsetkorrekturschaltung (Max +- 1mV, justierbar)
Easy-to-Solder! Jetzt auch für Anfänger geeignet!
  Der Chip ist schon getestet und gelötet.


The Advanced-Kit A-2.74 has the following features:
  58x90mm Pb-Free PCB (Version 2.74)
  POWER SUPPLY BYPASS electrolytic capacitors: low-ESR Panasonic FM
  INPUT-capacitors - PP HIGHEND AUDYN Q4 MKP tang < 0,0002%
  OUTPUT DC OFFSET correction circuit (Max - +- 1mV, adjustable)
Easy-to-Solder! Now suitable for beginners, too!
  The chip is checked and soldered.


Die Budget-Version B-2.74 hat folgende Merkmale:
Das Kit basiert auf der gleichen Platine, hat die gleichen Hauptkomponenten,
wie das Advanced-Kit, aber beinhaltet folgende Änderungen:
  Der Chip ist nicht gelötet.
  Keine Schraubklemmen.
  INPUT-Kondensatoren - 1.0uF MKT Arcotronics R-82.
  Keine Komponenten für die OUTPUT DC OFFSET Korrektur-Schaltung.
  Keine POWER SUPPLY BYPASS Elektrolyt-Kondensatoren.
Es ist jederzeit möglich, ein Budget-Kit zu einem Advanced-Kit zu erweitern.
Einfach die fehlenden Komponenten nachbestellen
oder passende Bauteile verwenden.

Budget version B-2.74 has the following features:
The Kit is based on the same PCB, contains the same major components,
as the Advanced-Kit, but has the following changes:
  The chip is not soldered.
  No connectors (terminal blocks).
  INPUT-capacitors - 1.0uF MKT Arcotronics R-82.
  No components for OUTPUT DC OFFSET correction circuit.
  No POWER SUPPLY BYPASS electrolytic capacitors.
It is possible to upgrade the Budget-Kit to the Advanced-Kit later.
Just order the missing components
or use suitable components.



 

Angebote: / Offers:

Easy-to-Solder Advanced-Kit 58x90mm  [A*] 24.00 €
jedes weitere / each additional 22.00 €
Budget-Kit 58x90mm  [B*] 20.00 €
jedes weitere / each additional 18.00 €
 
Vollständig gelötetes Modul / Fully soldered Board!  [A*] 45.00 €
jedes weitere / each additional 40.00 €
 
Versandkosten nach Deutschland / Shipping costs to Germany 2.00 €
in andere EU-Länder / to other EU countries 4.00 €
Bestellungen bitte per E-Mail: / Please order per e-mail:  
kazmine(AT)gmx(DOT)de

100-TAGE GELD-ZURÜCK-GARANTIE  (inkl. alle Versandkosten)!
100-DAY MONEY-BACK-GUARANTEE  (all shipping costs included)!

Gemäß §19 UStG wird keine Mehrwertsteuer ausgewiesen.
Pursuant to §19 VAT law ( Germany ) no VAT is expelled.

Bestandteile: / Components:

Pb-free PCB (red) 58x90mm Version- 2.74 1
TA2021B Class-T ® Chip ( [A*]-soldered, [B*]-not soldered) 1
Iron powder toroids T60-2 Micrometals (USA) and cupper wire 4
Films stacked capacitors ARCOTRONICS, high pulse rating style 20
Low noise metal film resistors 15
Schottky diode 1A 40V 8
Low current (2mA) LED 2
IC NE555 and components for OVERLOAD indication 1
Terminal blocks [A*] 6
Capacitors WIMA FKP-2 [A*] 2
Capacitors SMD-1206 MURATA Supercaps [A*] 2
Extreme low-impedance capacitors Panasonic FM-Type [A*] 2
Trimpot and components for DC-OFFSET correction [A*] 2
Input capacitors PP HIGHEND AUDYN Q4 [A*] 2
Documentation (assembly instructions, circuit diagram, layout diagram) 1

[A*]- Advanced-Kit.  [B*]- Butget-Kit.



Class-T ® is a registered trademark of Tripath Technology Inc.

Signal fidelity equal to high quality linear amplifiers.
Dramatically improved efficiency versus Class-AB amplifiers.

One of the Tripath 's IC-amplifiers, the TA2020, was named one of the
twenty-five chips that "shook the world" by the IEEE Spectrum magazine.

The TA2021B has incorporated specific changes to improve
performance and features over previous devices such as:
TA2020, TA2024, TA2024B, TA2024C, TA1101B.

It is an implementation of Class-D amplifiers, but uses a sophisticated
control scheme to provide very high quality audio amplification.

While it is called a digital amplifier, the Class-T amplifier is almost
entirely analog. The amplifiers use a digital clock internally
only to control the sampled comparator.

The TA2021B is an amplifier IC using Tripath 's proprietary Digital
Power Processing ™ technology ( DPP ™ ).

Class-T ® feedback topology achieves Quality Sound
without a stabilised supply.



Tripath 's Class-T ® TA2021B Chip Features:
  Max Power (RMS!) 2x 25W @14.6V @4Ohm (BTL-Mode)
  Single Supply Operation. Fully integrated solution with internal FETs
  Dynamic Range - 100 dB. High Efficiency - 88% @ 13.5W 8Ohm
  OVERLOAD and FAULT logic outputs. MUTE and SLEEP logic inputs
  Turn-on & turn-off pop suppression
  Intelligent short-circuit (over-current) and over-temperature protection
  "Audiophile" Quality Sound! For the bandwidth from 22Hz to 22kHz:
THD+N < 0.025% @ 14.2V @ 8Ohm (power range: 0W-7.5W)





Folgende Nummern finden Sie auf dem beigelegten Schaltplan:

1.   Rf/Ri Ratio beeinflusst die Empfindlichkeit. Hinweis! Verstärker Impedanz = Ri.
Die Widerstände Ri und Rf können verschiedene Werte von 20k bis zu 50k haben.
Für die meisten Anwendungen ist Ri=Rf=27k ein optimaler Wert.

Wenn Ri=27k und Ci=1.5µF, dann ist fc=1/(2Pi*Ri*Ci)=3,9Hz.
Das reicht für die meisten High-End-Anwendungen.

Amplifier Gain=12*(Rf/Ri). Hinweis! OUTPUT ist 180° außer Phase mit INPUT.
Wenn Rf= Ri und Vin=0.745V, dann Vout=12x0.745V=8.944V und
20 Watt (RMS) Ausgangsleistung kann über eine 4-Ohm-Last erreicht werden.
Vout²/Rload=8.94²/4=20W (RMS! - Sinusleistung)

2.   Wenn die grüne OK-LED leuchtet, arbeitet der Verstärker richtig.
Zum Anzeigen von Überlastspitzen erlischt diese LED kurzzeitig.
Mit dem IC (NE555 als Monoflop) wird erreicht,
dass auch bei extrem kurzzeitigen Überlastspitzen dieses Überlastsignal
auf deutlich sichtbare 0,1 sec verlängert wird.

3.   Pin18 ist der Eingang für die Sleepfunktion.
Entweder Sie bauen dort einen Schalter ein, oder Sie verbinden diese
Ausgänge direkt, falls Sie die Sleepfunktion nicht verwenden wollen.
Nach Vorschlag des Herstellers, ist die Funktion FAULT (Pin 19)
an die Funktion MUTE (Pin 12) angeschlossen. Wird ein Fehler beseitigt,
dann schaltet sich die MUTE-Funktion automatisch wieder aus.

4.   Die drei Bypass-Kondensatoren (Cn, Ch, Cm) und die antiparallele Dioden
sind direkt nach den Pins der POWER-Transistoren angebracht,
wodurch sie die Klangqualität weiter verbessern.

Erst die Diode an ihre Lötstelle platzieren und die Kontaktelektroden
auf der Höhe der Platine (auf der Rückseite) abschneiden.
Dann die Diode wieder herausnehmen und die Kontaktelektroden
noch um ca. 1 mm kürzen.

5.   Die Abtastfrequenz wird intern im Chip von 200 kHz bis 1 MHz verändert,
in Abhängigkeit von dem Eingangssignal.
Nur die Eisenpulver Ringkerne (aus Typ-2-Material) sind in der Lage
in diesem Frequenzbereich fast ohne Lösen und
Verzerrungen (durch Hörtests) zu arbeiten.
Die vier Ringkerne (T60-2) sollen je 39-40 Windungen aufweisen.

6.   Sie können Akkus, Batterien, Schaltnetzteile, stabilisierte oder
unstabilisierte Netzteile verwenden. Entscheiden Sie selbst!
Das Netzteil sollte vorab ohne Belastung geprüft werden!
+14,6V ist absolutes Maximum!
Analog-GND und Power-GND haben an einer Stelle eine Verbindung.

7.   Der Chip hat Differential (Gebrückte, Bridge-Tied Load, BTL) Ausgänge.
Um eine korrekte Polarität der Lautsprecher zu gewährleisten,
folgen Sie bitte dem PCB Bezeichnung.

Bei einem PBTL-Anschluss kann die Leistung verdoppelt werden.
50W max @ 2-Ohm Belastung! Parallel-BTL-Mode (PBTL-Mode, MONO)
INPUT: IN-1 und IN-2 parallel. OUTPUT: P1(+) und P2(+). N1(-) und N2(-).

Hinweis!
Vergrößerung der Lautstärke (des Schalldrucks) um 3dB
benötigt eine Verdopplung der Leistung des Verstärkers.
Vergrößerung der Lautstärke (des Schalldrucks) um 6dB
bewirkt eine Verdopplung der wahrgenommenen Lautstärke.
Beispiel:
Lautsprecher mit SPL=87dB -> Power=100W
Lautsprecher mit SPL=93dB -> Power=100/4=25W(!!!)
In beiden Fällen ist die wahrgenommene Lautstärke gleich!

Following numbers can be found on the circuit diagram:

1.   Rf/Ri ratio affects the sensitivity. Note! Amplifier Impedance = Ri.
The resistances Ri and Rf can have different values ??from 20k to 50k.
For the most applications Ri=Rf=27k is an optimal value.

If Ri=27k & Ci=1.5µF, then fc=1/(2Pi*Ri*Ci)=3,9Hz.
That is enough for the most High-End applications.

Amplifier Gain=12*(Rf/Ri). Note! OUTPUT is 180° out of phase with INPUT.
If Rf= Ri & Vin=0.745V, then Vout=12x0.745V=8.944V and
20 Watts (RMS) of output power will be achieved across a 4-Ohm load.
Vout²/Rload=8.94²/4=20W (RMS! - root mean square)

2.   This IC (NE555 as a flip-flop) is used to strengthen
and hold even the shortest digital signals.
This makes it possible to use a Low Current LED (2-3mA),
which indicates the functioning of the amplifier. The LED shines,
if the amplifier performs well.

3.   Pin 18 is the input for the Sleep-function.
Either you insert there a switch, or connect these exits directly,
if you do not want to use the Sleep-function.
On the suggestion of the manufacturer the MUTE (pin 12) function
is tied to the FAULT (pin 19) function. After an error is eliminate
the MUTE function is turned off automatically.

4.   The three BYPASS capacitors (Cn, Ch, Cm)
and antiparallel diodes are placed directly behind
the pins of the power transistors to improve the sound quality.

First place the diode on its position and cut the contact electrodes
at the level of the board (on the back side).
Then remove the diode again and make the contact electrodes
about 1 mm shorter.

5.    The sampling frequency is changed internally in the Chip
from 200kHz to 1Mhz, depending on a input signal.
Only iron powder toroids (used Type-2-material) capable of operating
in this frequency range (through listening tests)
almost without loosening and distortion.
The four Coils (T60-2) must have 39 to 40 turns.

6.   You can use accumulators, batteries, switching, stabilised
or unstabilised supplies. Decide for yourself!
Power supply should be measured without load first!
+14.6V is absolute maximum!
Analog-ground and power-ground have a connection at one place on the PCB.

7.   The chip has differential (bridged, bridge-tied load, BTL) outputs.
Both output have there own plus and minus.
To ensure proper speaker polarity please follow the PCB designation.

With a PBTL connection the power can be doubled.
50W max @ 2-Ohm load! Parallel-BTL-Mode (PBTL-Mode, MONO)
INPUT: IN-1 and IN-2 parallel. OUTPUT: P1(+) and P2(+). N1(-) and N2(-).

Note!
Increase the volume (sound pressure) at 3 dB
requires a doubling of the power of the amplifier.
Increase the volume (sound pressure) at 6dB
effected a doubling of the perceived loudness.
Example:
Loudspeaker with SPL=87dB -> Power=100W
Loudspeaker with SPL=93dB -> Power=100/4=25W(!!!)
In both cases, the perceived volume is the same!


  

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Tipps und Tricks:

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1. Die freien, unverwendeten Pins (13, 23, 32) sollten entfernt werden,
um mehr Platz zu schaffen und um eine größere Lötfläche
für die Power-Pins zu ermöglichen.
Die restlichen Pins sollten ein wenig von einander weggebogen werden.

2. Es empfiehlt sich die IC Lötpads mit Lötzinn zu beschichten.

3. Zuerst lötet man die Pins 18, 17, 16, 15, 14. Danach müssen
die anderen Pins an ihre Lötstellen präzise angepasst werden.

4. Danach werden die Pins 19 bis 36 gelötet.
Zum Schluss werden die Pins 1 bis 12 gelötet.

5. Erst die Diode an ihre Lötstelle platzieren und die Kontaktelektroden
auf der Höhe der Platine (auf der Rückseite) abschneiden.
Dann die Diode wieder herausnehmen und die Kontaktelektroden
noch um ca. 1 mm kürzen.
Tips & Tricks:

ico-tips-pins     

1. The free, unused pins (13, 23, 32) should be removed in order to provide
more place and bigger solder pads for the power pins.
The remaining pins should be bent a little from
each other.

2. It is recommended to coat the IC solderpads with solder.

3. First sold the pins 18, 17, 16, 15, 14.
After it, the other pins must be precisely matched to their soldering pads.

4. After it the pins 19 to 36 are soldered.
At the end the pins 1 to 12 are soldered.

5. First place the diode on its position and cut the contact electrodes
at the level of the board (on the back side).
Then remove the diode again and make the contact electrodes
about 1 mm shorter.

 

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