- 外部元件放置
- 接地問(wèn)題
- 電源和去耦
- PWM濾波器
- 散熱問(wèn)題
- I2C/ I2S 通信
1.組件放置
D類(lèi)放大器產(chǎn)生PWM脈沖，揚聲器端子橋接負載配置，揚聲器驅動(dòng)器大約是電源的兩倍。 工作頻率一般為384Khz至768Khz，快速切換對具有快速上升時(shí)間（nS）和短脈沖寬度，因此這可能會(huì )出現嚴重的RF發(fā)射干擾，使芯片到揚聲器之間的走線(xiàn)成為天線(xiàn)，所以 處理組件放置很重要。
Output Filter
2.接地問(wèn)題
- 與組件放置密切相關(guān)的是接地問(wèn)題。 理想情況下，所有組件都放置在理想的位置，堅固的接地平面具有零阻抗，因此不會(huì )干擾任何其他因素，并且不會(huì )產(chǎn)生任何影響，并且會(huì )對接地返回電流造成EMI威脅。
-理想情況下，可能需要將敏感元件放置在遠離噪聲元件的地方，地平面具有有限的阻抗。 這是可能需要將接地隔離到一定程度的地方，但是由于隔離產(chǎn)生不需要的天線(xiàn)而存在引起EMI危險的風(fēng)險。
在芯片內部，模擬和數字域需要相互通信。 下面的紅色環(huán)路是地電流。 這意味著(zhù)存在從不同接地流入和流出的返回電流。 由于這些接地回路電流和每個(gè)電路之間的連接阻抗，以避免噪聲從數字電路耦合到模擬電路。 建議使用不同的接地以避免開(kāi)關(guān)耦合通過(guò)地面的噪聲, 即使連接一個(gè)小電阻來(lái)增加分離也可
-如果可能，請使用小電阻器以改善電源接地與模擬接地之間的距離
-避免數字電源和模擬電源連接在一起
-添加電源濾波器
3供電和解耦
由于這些音頻放大器直接連接PVDD供電，因此電源阻抗很高，因為電流消耗很大。 內置有大量保護功能的內部電路，如UVP（欠壓保護），OCP（過(guò)流保護），OTP（過(guò)溫保護），UVP和OCP都會(huì )因電源尖峰而產(chǎn)生錯誤觸發(fā)，因此 正確的耗材去耦可能有助于它。
PWM Wavform邊緣
D類(lèi)芯片輸出上升時(shí)間的正常PWM約為2nS，邊沿電流的頻率將在200Mhz，此芯片上的電源去耦至關(guān)重要，以保持電流回路盡可能小并避免傳播 干擾。 開(kāi)關(guān)瞬態(tài)可能非常高，因此我們建議在每個(gè)放大器供應引腳旁邊放置陶瓷電容。 由于電流很大，建議每個(gè)引腳至少使用1uF + 0.1uF。 需要從VDD到具有相同層的主電容的直接跡線(xiàn)，電容器接地連接應與放大器芯片接地相同。
在更高功率的D類(lèi)放大器中，通常輸出功率大于10 W，輸出端的濾波器放大器是必需的。 濾波器本質(zhì)上是無(wú)源的，并且每個(gè)濾波器都使用電感器和電容器輸出終端。 因此，它被稱(chēng)為L(cháng)C濾波器。 選擇適當的LC濾波器元件對于滿(mǎn)足所需的音頻性能，效率，EMC / EMI要求和最終成本至關(guān)重要應用。 本應用報告可作為輔助LC濾波器組件部分的指南D類(lèi)放大器，以滿(mǎn)足終端系統的目標設計目標。一些TI D類(lèi)音頻放大器在單個(gè)器件中支持多種輸出配置。 這允許最終應用程序的高度靈活性。
PWM濾波器可以采用不同的模式，以支持板放大器類(lèi)型，如AD調制，BD調制，1SPW，混合......等。 此外，PWM具有匹配BTL模式，PBRL模式和SE模式的不同配置。
橋接負載（BTL）
并聯(lián)橋接負載（PBTL）
單端（SE）
TI開(kāi)發(fā)了LC計算工具，用于優(yōu)化價(jià)值，方便最終客戶(hù)設計自己的濾波器。 以下是下載地址。 請確保您的電路與您選擇的調制方法匹配。
- 散熱問(wèn)題
- 由于功率放大器是高電流器件，因此熱量對于那些設計者來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰。
- 在D類(lèi)音頻放大器中，PWM開(kāi)關(guān)頻率主要影響MOSFET損耗和電感器損耗。 采用大電感降低PWM開(kāi)關(guān)頻率，提高散熱性能。 •在大輸出情況下，LC濾波器可以實(shí)現比鐵氧體磁珠更好的熱性能。
- - 將功率放大器設備放置在遠離PCB邊緣的位置，避免使用走線(xiàn)或串線(xiàn)切斷從音頻放大器設備到周?chē)鷧^域的熱量流。
解決方案:
- 使用1SPW模式減少開(kāi)關(guān)丟失
- 避免在放大器附近放置其他發(fā)熱元件或結構。
- 使用更多層PCB，為器件提供更
- 銅的厚度和PCB層對熱性能有很大影響。 對于EVM板，它是4層和2Oz銅。
- I2C / I2S 通訊
- 軟件配置了錯誤設備地址
- 數據邊緣更改錯誤
- 錯誤/弱信號或電壓電平錯誤
- 地拉高電阻或電容錯誤導致緩慢上升以觸發(fā)電路錯誤
- 接地不良或連接到噪音地
- 設置錯誤的I2S格式，因為I2S格式有很多不同，例如DSP，左對齊，右對齊和TDM，位長(cháng)和偏移也不同
- 錯誤電平/ 噪音太大
- 走線(xiàn)太長(cháng)而受到干擾
解決方案:
- 降低電阻值
- 降低電容值
- 配置匹配的格式
- 減少信號噪音
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