音频功率放大器电路.ppt

3.8音频功率放大器电路,3.8.1基于LM4766的音频功率放大器电路1.LM4766的主要技术性能与特点LM4766是NationalSemiconductor公司生产的立体声音频放大器电路，采用非隔离的“T”型封装的芯片，每个通道输出功率为40W；采用隔离的“TF”型封装的芯片，每个通道输出功率为30W。THD+N（全部谐波失真+脉冲噪声）小于0.1%（在8负载，1kHz，230W输出功率），开环增益、相位与频率响应关系如图3.8.1所示。电源电压范围为2060V，温度范围-20+85。,图3.8.1开环增益、相位与频率响应关系,2.LM4766的封装形式与引脚功能LM4766采用非隔离TO-220-15或者隔离TO-220-15两种封装形式，引脚封装形式如图3.8.2所示，分A和B两通道，引脚端VCC和VEE为电源电压正端和负端，GND为接地端，+In和-In为正负输入引脚端，Mute为静音控制引脚端，NC为空脚。,图3.8.2LM4766引脚封装形式,3.LM4766的应用电路LM4766的双电源应用电路如图3.8.3所示，单电源应用电路如图3.8.4所示，桥式应用电路如图3.8.5所示。,图3.8.3LM4766的双电源应用电路,图3.8.4LM4766单电源应用电路,3.8.2基于TAS5000和TAS5100的数字音频功率放大器电路1.TAS5000和TAS5100的主要技术性能与特点TAS5000和TAS5100是TI公司推出的功能完整的纯数字音频功率放大器技术方案，TAS5000是高性能、低价格的24位立体声数字音频脉宽调制器，可将输入的脉冲编码调制（PCM）数据转换成脉宽调制（PWM）数据，再经过TAS5100进行功率放大，直接驱动扬声器发声。它解决了模拟音频功率放大器存在的杂音、交流声等技术难题，显著提高了音频的品质，广泛用于数字电视、高档音响设备、家庭影院、互联网音乐播放和PC机放音系统等领域。TAS5000的采样速率为44.1kHz、48kHz、88.2kHz和96kHz，支持主从模式，90dBSNR（EIAJ），频带范围为020kHz，通带不平坦度低于0.012dB，总谐波失真THD0.08%，电源电压的允许范围为+33.6V。工作温度范围是0+70。,TAS5100最大输出有效值（RMS）功率为30W，适配阻抗为6（或4、8）的扬声器，功率效率大于90%，低功耗，功率放大器不需要安装体积庞大的散热器，具有过热保护、欠电压闭锁、输出过电流及短路保护、故障报警等保护功能，采用数字滤波、锁相环（PLL）等先进技术，抗电磁干扰（EMI）能力强。数字电路部分采用+3.3V电源电压，TAS5100的H桥路采用+22V电源电压，电源电压的允许范围分别为+33.6V、+16.524V。工作温度范围是0+70。2.TAS5000和TAS5100的引脚功能与封装形式TAS5000采用TQFP-48封装，引脚封装形式如图3.8.6所示，引脚功能如表3.8.1所列。TAS5100采用HTSOP-32封装，引脚封装形式如图3.8.7所示，引脚功能如表3.8.2所列。,图3.8.6TAS5000的引脚封装形式,图3.8.7TAS5100引脚封装形式,3.TAS5000和TAS5100的内部结构与工作原理TAS5000的内部结构方框图如图3.8.8所示，芯片内部主要包含有振荡器、锁相环及时钟发生器、串行音频接口、内插式数字滤波器、均衡脉宽调制器（PWM）、缓冲器和控制单元等电路。TAS5000可工作在主机或者从机模式，在主机模式时，由芯片本身产生主时钟MCLK_IN、移位时钟SCLK、左、右声道同步时钟LRCLK。在从机模式时，由另外一片工作在主机模式下的TAS5000为其提供时钟信号。时钟配置情况如表3.8.3所列。TAS5100的内部结构方框图如图3.8.9所示，芯片内部主要包含有低压降稳压器（LDR）、差分输入电路、门驱动器、1/2H桥路A和B、检测与控制电路、带隙基准电压源等电路。,图3.8.8TAS5000的内部结构方框图,图3.8.9TAS5100的内部结构方框图,4.TAS5000和TAS5100的应用电路（1）单声道数字音频功率放大器电路由TAS5000和TAS5100构成单声道数字音频功率放大器的电路如图3.8.10所示。TAS5000输出的两路PWM信号分别接TAS5100的PWM_M、PWM_BP引脚端。TAS5100正常工作时VALID（有效），输出高电平，不会使TAS5100复位。单声道输出时，应将TAS5100的两组输出接成差分方式，经过LC滤波器（L1、L2、C1）驱动扬声器。为使H桥路正常工作，PVDDA2和PVDDB2端应接22V电压。直流高压电源E分别经过一个缓冲电路给H桥路供电。R1、R2为偏置电阻。C2为滤波电容。C3C7为电源退耦电容。当TAS5100发生故障报警时，从或、端输出的报警信号就经过或门送至TAS5000的端，使之复位。与此同时，TAS5000又迅速将TAS5100复位，确保整个系统不受损坏。当输入的音频信号fi=1kHz，扬声器阻抗ZL=6时，Po在0.430W范围内变化时，实测TAS5100的总谐波失真（THD）的最大值仅为0.08%。,图3.8.10单声道数字音频功率放大器电路,（2）2声道立体声数字音频功率放大器电路由1片TAS5000和2片TAS5100构成两声道立体声数字音频功率放大器的电路方框图如图3.8.11所示。音源可取自USB、IEEE1394、SPDIF、ADC、汽车等数字音源，数字信号处理器（DSP）可选用TAS3001、TAS3004等型音频处理器。,图3.8.11两声道立体声数字音频功率放大器的电路方框图,（3）6声道立体声数字音频功率放大器电路由3片TAS5000和6片TAS5100构成六声道（CH1CH6）立体声数字音频功率放大器的电路方框图如图3.8.12所示。数字音源可取自家庭影院DVD的六声道数字音频解码器。数字信号处理器（DSP）可选用TAS3004型音频处理器，信号处理内容包括杜比AC-3系统、数字影院系统（DTS）、音量、频率均衡（EQ）数字动态压缩