自制YSS247+YDA138音调D类功放板

追寻Hi-Fi的旅程

因为近期实在是忙，之前挖的很多大项目的坑，没空填，先把小项目结一下。先说设计理念，我个人使用了大量的功放之后，得出结论是，对于便宜的，劣质的小型音箱，其实最合适的方案是带音调或者环绕声的前级，加上D类功放后级，这样不仅节约体积，还能通过音调电路来弥补小音箱不好听的问题。这个YDA138的方案大概是23还是24年那会就开始做了，当时是看到某宝不少商家在做，寻思着想尝尝鲜，然后就买了一个芯片，顺路对照着数据手册把它的PCB封装+电路图符号也给画了出来，YDA138属于少见的非标件，JLC那边没有现成的封装和符号，只能自己画。当然，实际上主要是为了替代之前做的那个uPC1892+意法半导体车机功放芯片的板子，那个板子有低频自激的问题，没法用。
由于YDA138方案目前没找到什么开源工程能参考，雅马哈官方的数据手册也给的不那么具体，引脚排列方式又比较奇怪，我在工作和学习的空隙里前前后后花了几个月的时间才把这个方案敲定。因为做的比较急，还是出现了低级错误，幸亏不严重，一个比较短的线路漏接，一个指示灯电平极性做反了，线路可以补救，指示灯直接废弃就行。目前板子已经正常出声，但是有一些电流声，估计是电位器引起的（手里配件不够了，没用铁壳电位器没法接地屏蔽），下个周我新买的电位器就到货了，到时候换上去试一试。
成品图片如下（其实还不是成品，有两个电位器不是正确的型号）



【后级功放部分电路设计】
YDA138这个片子，总体上来说，知名度不是特别高。它的功率比较小，单片双声道的极限输出功率10W，性能没有什么很出彩的地方，但比较少见的一点是，它内置了一个耳机驱动器，考虑到雅马哈涉及到电子乐器和音响设备行业，我挺怀疑是不是给电子琴或者桌面多媒体音箱用的。用这个芯片其实最大的一个好处是，外围电路相对来说比较简单，如图所示。故障指示灯LED1部分的设计有错误，因为故障信号输出引脚是低电平有效的，原先用N管驱动LED灯，导致有故障的时候不亮，没故障的时候反而亮。目前我想出来的补救方式是改用P管驱动LED灯，但是我那边打的板子已经来不及修改了，所以直接放弃了这一部分，反正没啥用处。电感采用了0650规格的全密闭羰基铁粉电感，小方块形状的，经测试这种电感在YDA138上面的发热量比较低，适合这里使用。芯片有两个增益控制端，这里分别给高电平低电平设计了两个跳线，共四个，定义如下：
F2+F4  =  喇叭36dB，耳机18dB
F2+F3  =  喇叭30dB，耳机12dB
F1+F4  =  喇叭24dB，耳机6dB
F1+F3  =  喇叭18dB，耳机0dB




【音调部分的电路设计】
音调部分也是我一直犯愁的地方，为了避免嘶嘶声，换了很多型号都不太满意。这次用的同样是雅马哈的YSS247，这个芯片也比较古老了，最大的特点就是它不是直流电子音调，从电路结构判断，它显然更接近有源滤波器，直接改变电路里面电阻值来进行音调控制。好处就是嘶嘶声比较小，但因为四个电位器都在信号回路里面，电流声就会比较大。所以这也是为什么我一反常态的选择了垂直安装的电位器，因为这样不仅有利于减小电位器引线的长度，而且还可以通过固定脚直接实现电位器金属壳的屏蔽接地。YSS247需要5V电压供电，因此加了一个78L05作为稳压器。



【PCB设计】
PCB设计没啥好说的，主要还是按照自己一直以来习惯的紧密排列方式来做，整体上没什么好说的，主要需要注意YDA138散热的问题。这个芯片的散热比较奇葩，它是两侧散热和底盘散热同时存在，大家看PCB图就能看出来，YDA138的引脚分布规律类似于TEA2025B，是左右对称的，而左右两侧中间的大量GND引脚实际上就是用来散热的。同时，芯片底部有一个裸露的金属盘用于散热，但是数据手册又规定它不能焊接到板子上，板子上又没有多余的铜箔让它用侧面散热，所以大家一定要按照这种方式焊接：（1）板子上YDA138散热底盘对应的PCB焊盘上面有些过孔，用焊锡把那些过孔从背后都堵死，小心点别漏了；（2）在YDA138背后涂抹导热硅脂，不用多，一点点就够；（3）按照方向把YDA138摁在PCB安装位置上，这样的话导热硅脂就能填满YDA138的散热地盘和PCB之间的缝隙，形成充分的热连接，注意一定要贴合紧密；（4）先焊接YDA138四角那些不是GND的引脚，然后逐步往中间逼近，最后再焊接左右侧中间那些用来散热的GND引脚，这个时候就别怕粘连了，全是些GND粘连也没事，只要别粘连到其他引脚就无所谓。（5）干完了之后摸摸板子正面反面都是烫手的，就证明散热没问题。板子尺寸是9.6 x 5.8厘米，比较大，主要是因为YSS247本身占用得体积很大，而YDA138的引脚定义又是左右对称排列，只能竖着放，又多占用了一些体积，这也是没办法的事了。

灵巧

小兄弟越玩越高调了.....

惠州创客

电位器手调部位用去皮导线缠绕2圈用螺丝上紧接地就可以了。

追寻Hi-Fi的旅程

惠州创客 发表于 2025-11-9 17:36
电位器手调部位用去皮导线缠绕2圈用螺丝上紧接地就可以了。

我之前的做法是找一个铁质的垫圈，铁可以沾焊锡，在这上面焊导线接地，然后用螺母吧垫圈压紧在电位器上。但这样会妨碍外壳安装（虽然我本来其实不打算装外壳），而垂直电位器不用担心这个，固定脚就可以接地，而且可以最大程度上缩短电位器的引线长度，优势还是比较明显的，并且向上的手柄也比较适合在桌面上操作。

追寻Hi-Fi的旅程

电位器已经全部安装完成，电流声有一定的减小，左右声道两个音箱之间需要拉开一定距离，开启环绕声功能可以很明显的改善听感。YSS247的低频分频点不是很低，基本上处于中低频段，因此音色风格和之前做过的uPC1892差别很大。uPC1892对超低频段的增强更明显，因此音色偏冷、强劲，而YSS247是比较温暖的感觉，适合听老歌。