TPA3004D2 桥接负载两端的电压由 OUTP 与 OUTN的差形成,4 个 NMOS 晶体管的开关状态如图 10 所示。图 中 OUTP的占空比大于 OUTN,二者的差 OUTP-OUTN 为 正极性;当 OUTP占空比小于OUTN 的占空比时,OUTP-OUTN 即会变成负极性。
H形桥输出级全部采用 NMOS 晶体管,为使 H 形桥的高电位桥臂(NMOSl、NMOS3) 快速导通,NMOSl、NMOS3 在 各 自的导通期,其栅极与源极之间需要保持高电平,因而对 NMOSl、NMOS3 的栅极采用了一套自举电路。BSRN、BSRP 是右声道自举电路的引脚(左声道也相同),BSRN 外接 10 nF(0.01 μF) 陶瓷电容器 CBS后, 连接到桥路输出引脚ROUTN,BSRP 外接 10 nF 陶瓷电容器 CBS后,连接到桥路输出引脚 ROUTP。
为了确保 NMOS 管的栅极与源极之间的电压不超过额定值,TPA3004D2 内部设有两个针对栅极电压的钳位电路,该钳位电路要求在 VCLAMPL(25脚)及 VCLAMPR(36脚)与地之间需外接 l pF 且耐压不低于 25 V 的电容器。
为确保输出总谐波失真(THD)低,防止扬声器与放大器之间的长导线产生振荡,供电电源的退耦措施极为重要。应根据电源线上不同的噪声选用不同类型的退耦电容器,对高频瞬态噪声信号,可选用等效串联电阻低、容量为 0.1μF 的陶瓷电容器,连接在电源引脚与地之间,排布位置须尽可能靠近电源引脚。滤除低频噪声信号,应选用大容量(10μF)铝电解电容器;连接在电源引脚与地之间,排布位置须尽可能靠近功率放大器输出级引脚(PVCC引脚:14、15、22、23、38、39、46、47,AVCC引脚:33)。
TPA3004D2 用于有源扬声器中,当放大器到扬声器线路较长或存在低频敏感电路时,应加 LC 滤波器,多数应用场合需要加铁氧体磁珠滤波器,如图 11 所示。
磁珠要选择对高频呈现高阻抗、对低频呈现出非常低阻抗的材料,磁珠的排布位置须尽可能靠近 TPA3004D2 的输出端子。但在很多应用场合,并不需要外加滤波器。从放大器输出端提取音频信号时,是依靠扬声器固有的电感以及入耳的听觉特性来恢复音频信号的,因为当开关频率很高 (例如 250 kHz)时,扬声器的音圈是不会动的。