1、D類功率放大器 TPA3004D2介紹TPA3004D2是德州儀器公司生產(chǎn)的針對(duì)模擬信號(hào)輸入的D類功率放大器，其內(nèi)部電路框圖如圖3-48所示（圖中只繪出了右聲道，左聲道與右聲道相同。TPA3004D2具有以下特點(diǎn)：每通道有12W功率，負(fù)載阻抗為8Q,工作電源為15V;效率高，功耗和發(fā)熱低；具有32級(jí)直流音量控制，-4036dB;具有供給耳機(jī)放大器的線輸出，且可控制音量；體積小，可節(jié)省空間，有增強(qiáng)散熱的 PowerPADTM封裝；內(nèi)置過熱和短路保護(hù)。由于TPA3004D2具有這些特點(diǎn)，它特別適合作為液晶彩電等平板顯示設(shè)備的音頻 功放使用。圖1所示為TPA3004D2的引腳排列圖，其引腳功能如表1

2、所示。圖1 TPA3004D2內(nèi)部電路框圖工作時(shí)，模擬音頻信號(hào)加到TPA3004D2后，經(jīng)放大給調(diào)制電路，調(diào)制波為頻率等 于250kHz的三角形載波，產(chǎn)生載有音頻信息的 PWM信號(hào)，送入驅(qū)動(dòng)電路，去控制由4個(gè)NMOS 晶體管構(gòu)成的H形橋接輸出級(jí)d jmmn mi mjF*fc V*lUDL-CMJlM! Uli!辭vkuvRnuiV ARfVI r|N P|A Wkt IMki 扎n 肚割J ilfliii f生購昌隹T 配VBAp aWlPU4-h*l FT It in *-h-Wd4 HI島i inrA fl il MRML It尬i 1i奮k i*ULsM1HimUMMA.1i HimM

3、l. ! P RKM-VBIIIK LH0 I .晶機(jī)塩串*!1t ikLA. tljKAH堆C 4J4IH n|L. WFWTT- VFjwtWKd*斗審Hit* l|h i H RtraQ A/i * V H llIHc曲F 引缶-IT,幅.石MdvErHIIvH1| Vf K . |i A q|lB V T HXrlt-d ft ttHt,JID 2 TTttJI4個(gè)NMOS晶體管TPA3004D2橋接負(fù)載兩端的電壓由 OUTP與OUTN的差形成, 的開關(guān)狀態(tài)如圖4所示。圖中OUTP的占空比大于OUTN，二者的差OUTP-OUTN為 正極性；當(dāng)OUTP占空比小于OUTN的占空比時(shí)，OUT

4、P-OUTN即會(huì)變成負(fù)極性。Kd-.(HJ1SH II* IMOS4 * Lt圖4 H型橋4個(gè)NMOS晶體管的開關(guān)狀態(tài)與輸出波形H形橋輸出級(jí)全部采用NMOS晶體管，為使H形橋的高電位橋臂（NMOS1、NMOS3快速導(dǎo)通，NMOS1、NMOS3在各自的導(dǎo)通期，其柵極與源極之間需要保持高電 平，因而對(duì)NMOS1、NMOS3的柵極采用了一套自舉電路。BSRN、BSRP是右聲道自舉電路 的引腳（左聲道也相同，BSRN外接10nF陶瓷電容器CBs后連接到橋路輸出引腳 ROUTN，BSRP夕卜接10nF陶瓷電容器CBs后連接到橋路輸出引腳 ROUTPo為了確保NMOS管的柵極與源極之間的電壓不超過額定值，

5、TPA3004D2內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)針對(duì)柵極電壓的鉗位電路，該鉗位電路要求在 VCLAMPL（25腳及VCLAMPR（36 腳與地之間需外接1pF且耐壓不低于25V的電容器。為確保輸出總諧波失真（THD低，防止揚(yáng)聲器與放大器之間的長導(dǎo)線產(chǎn)生振蕩，供 電電源的退耦措施極為重要。應(yīng)根據(jù)電源線上不同的噪聲選用不同類型的退耦電容 器，對(duì)高頻瞬態(tài)噪聲信號(hào)，可選用等效串聯(lián)電阻低、容量為 0. 1uF的陶瓷電容器，連接在電 源引腳與地之間，排布位置須盡可能靠近電源引腳。濾除低頻噪聲信號(hào)，應(yīng)選用大 容量（10uF鋁電解 電容器，連接在電源引腳與地之間，排布位置須盡可能靠近功率放大器輸出級(jí)引腳 （PVCC引腳：14、15、22、23、38、39、46、47,AVcc 引腳：33。TPA3004D2用于有源揚(yáng)聲器中，當(dāng)放大器到揚(yáng)聲器線路較長或存在低頻敏感電路 時(shí)，應(yīng)加LC濾波器，多數(shù)應(yīng)用場合需要加鐵氧體磁珠濾波器，如圖 5所示。磁珠要選擇對(duì)高頻呈現(xiàn)高阻抗、對(duì)低頻呈現(xiàn)出非常低阻抗的材料，磁珠的排布位置 須盡可能靠近TPA3004D2的輸出端子。但在很多應(yīng)用場合，并不需要外加濾波 器