TA2041是Tripath技術(shù)公司采用專(zhuān)有的數字功率處理(DPPTM)技術(shù)，所研發(fā)的四通道大功率(4 ×70W)T類(lèi)數字音頻放大器。T類(lèi)放大器能提供AB類(lèi)放大器所具有的音頻高保真度和D類(lèi)放大器的高效率。TA2041的應用領(lǐng)域包括汽車(chē)音響、DVD接收機和多媒體揚聲器系統等。
TA2041的主要特點(diǎn)和性能
(1)利用9.5～21V的單電源電壓(VPP)工作，可以保證在各種條件下的汽車(chē)電池電壓下運行；
(2)大功率輸出，在VPP=20V和RL=4Ω下，每個(gè)通道輸出功率達70W；
(3)具有AB類(lèi)音頻功放電路的高保真度和D類(lèi)放大器的高效率，在每個(gè)通道RL=4 Ω和輸出功率POUT=50W下，效率(η)達89%；在POUT=30W和RL=4Ω下，總諧波失真加噪聲(TH D+N)≤0.04%；
(4)帶無(wú)“咔嗒”聲啟動(dòng)與關(guān)閉、靜音與待機和自動(dòng)DC失調校準等功能；
(5)不僅作為開(kāi)關(guān)放大器使用，同時(shí)還帶有“AM模式”，可組成B類(lèi)放大器(將AM腳拉到邏輯高電平) ，工作在線(xiàn)性模式，能有效抑制電磁干擾(EMI)產(chǎn)生；
(6)帶有完善的保護功能，其中包括輸 出橫跨負載以及VPP和地之間的短路保護、負載切斷保護、地意外開(kāi)路保護、過(guò)電壓(VPP≥2 3.5V)與欠電壓(VPP≤8V)保護、過(guò)電流(IOUT≥7A)保護和過(guò)溫度(Tj≥160℃)保護。
圖1 引腳功能說(shuō)明
TA2041采用32引腳SSIP封裝，引腳排列如圖1所示。在32個(gè)引腳中，1～11引腳為輸入端，12 ～32引腳為輸出端。其中，接地腳也分為輸入和輸出兩個(gè)部分。像外部前置放大器或有源濾波器這類(lèi)輸入電路，應該以10、14引腳模擬地作參考。
應用電路
在TA2041的每個(gè)通道中，集成了僅反相放大器、輸入級電路、信號處理器、MOSFET驅動(dòng)器和 四只功率MOSFET組成的全橋(H-橋)輸出級電路(參見(jiàn)圖2)。
圖2 應用電路原理圖
TA2041組成的四通道T類(lèi)功放電路如圖2所示。在每個(gè)通道中，音頻輸入信號通過(guò)AC耦合電容 Ci和IC內部的輸入電阻RIN(50kΩ)輸入至增益為26dB的反相放大器。Ci和RIN(組成低頻極點(diǎn)頻 率(fp=1/2πRINCi)低于10Hz的高通濾波器。5V CMOS信號處理器將音頻信號變換成高頻開(kāi)關(guān)信號。MOSFET驅動(dòng)器將中心頻率約650kHz的處理器5V開(kāi)關(guān)信號進(jìn)行電平移位并驅動(dòng)功率MOSFET。H-橋輸出經(jīng)Lo和Co組成的二階LC低通濾波器后，高頻開(kāi)關(guān)信號被抑制，僅通過(guò)音頻信 號進(jìn)入負載。在LC濾波器之后跟隨Rz和Cz組成的RC阻尼器，用作衰減在LC濾波器產(chǎn)生的峰值諧振電流。輸出端上的二極管Do用作減小輸出過(guò)沖和負脈沖尖峰下沖。
TA2041的5腳外部Cb(0.1μF)是IC內部參考電壓(2.5V)旁路電容。IC的6腳接模擬地時(shí)，則 進(jìn)入睡眠模式；若6腳連接外部3.3V或5V的電源(VREGEXT)，IC則被激活開(kāi)始工作。若將IC的 7腳經(jīng)過(guò)外部電源或微控制器上拉到邏輯高電平，則可以在模擬模式(AM)下工作，被連接成B 類(lèi)放大器。8腳若輸出邏輯低電平，則指示輸入過(guò)載。IC的9腳若接地(AGND)，IC將進(jìn)入靜音模 式；該腳若連接3.3V或5V的電壓(VREGEXT)，靜音模式失能。IC的11腳與10腳之間連接的電容Cs用作芯片5V的電壓調整器旁路。IC的12腳為靜音模式輸出，該腳若輸出邏輯低電平， 則指示IC是在靜音模式。IC的13腳與15腳之間的Ccp為IC內電荷泵輸出電容；31腳與32腳之間連接的Ccp是電荷泵開(kāi)關(guān)電容。IC全橋輸出級電源電壓施加端VPP1～VPP4的接地電容CBR要求有良好的高頻特性。IC的23腳為開(kāi)路漏極輸出腳，在該腳上的一個(gè)邏輯高電平輸出，指示一個(gè)故障條件發(fā)生。
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