四、D类功率放大器应用电路分析
D类音频功率放大器又常称为数字功放,具体型号很多,现已大量用于手机、数码产品、平板彩电等电器中,下面以常见的数字功放芯片TPA3123D2为例进行介绍。
TPA3123D2由TI德州仪器生产,典型应用电路如图10所示。该芯片电压适用范围广,在12V~25V电压下均可正常工作。在输入电压为20V条件下,可提供25W(4Ω) X2的额定功率,且效率高于90%,
TPA3123D2内置短路保护电路,当检测到输出端或负载短路时,立即停止输出。同时,该芯片还内置有过热保护电路,当芯片内部温度超过150℃时,IC内部进入关断状态,只有当芯片内部温度降至30℃时,内部电路才重新启动。
TPA3123D2的17、18脚为两通道的增益设置端,若上拉到高电平,每通道电压增益为36dB。须注意的是,TPA3123D2的输入阻抗随增益的不同有很大变化,所以输入耦合电容的容量需要根据实际情况进行选取。若将17、18脚通过一只20kΩ的电阻与供电VCC相连,此时该IC的输入阻抗约9kΩ,若选取1μF的输入耦合电容,可得到的下限频率约为18Hz。
提示:TPA3123与TPA31234均是双通道D类音频功率放大器,外围电路完全丁样,但TPA3123电源范围与输出功率比TPA3124大。用于双通道放大时,TPA3123每声道最大输出功率为25W,而TPA3124为15W。
一款采用TPA3123D2的单声道音箱电路如图11所示。该电路采用BTL形式。由于BTL形式的放大器的两个输入端输入的是反相信号,而一般的音频信号为单端共地信号。因此,在该电路中增加了一块以双运放OPA2353为中心的电路,从而实现单端转差分功能。OPA2353内部的一个运放用作跟随器,另一个用作反相放大器,这样既输出一对反相的信号,又具有很好的对称性。