改善平板显示器的音频性能

文章摘要：如何采用D类APA进行设计工作 本部分将全篇幅引用TI的两本应用手册：《TPA300x系列部件布局指南》[3] 以及《测量音频功率放大器性能指南》[4]。 优化TPA3000D 放大器的性能时，必须将如下五大布局因素纳入考虑范围： 利用开关电流最小化跟踪环 (trace loop)，并用开关电压最小化大面积的镀铜区域。近场磁噪声 (Near-field magnetic noise) 由引导开关电流的大跟踪环造成。电场噪声由具有开关电压的、大的表面区域造成； 输入跟踪的线路与输出跟踪分开，从而可最小化来自输出的所有输入噪声耦合；

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如何采用D类APA进行设计工作

       本部分将全篇幅引用TI的两本应用手册：《TPA300x系列部件布局指南》[3] 以及《测量音频功率放大器性能指南》[4]。

       优化TPA3000D 放大器的性能时，必须将如下五大布局因素纳入考虑范围：

       利用开关电流最小化跟踪环 (trace loop)，并用开关电压最小化大面积的镀铜区域。近场磁噪声 (Near-field magnetic noise) 由引导开关电流的大跟踪环造成。电场噪声由具有开关电压的、大的表面区域造成；

       输入跟踪的线路与输出跟踪分开，从而可最小化来自输出的所有输入噪声耦合；

       仅将输出功率接地及信号接地连接至PowerPAD ™。如连接信号接地时未连至PowerPAD，而连接到了其他地方，则输出功率接地的噪声会降低音频性能。将PowerPAD连接至主去藕电容器或电源；

       必须将PowerPAD焊接至印刷电路板 (PCB)，以确保适当的散热性能与最佳的可靠性 [5]；

       使所有外部组件尽可能靠近IC。组件彼此靠近的放置安排有助于确保最小化的跟踪环及表面面积。

     《TPA300x系列部件布局指南》[3] 进一步细致地解释了上述各个考虑因素。评估模块 (EVM) 也为适当的布局提供了一个很好的实例。TI 可为所有已推出的音频功率放大器提供包括PCB布局、示意图以及材料清单等在内的交钥匙EVM与用户指南。 

       测试D类放大器的性能并不困难，但常常要求低通滤波器，因为许多分析仪输出都不能准确地处理快速改变的PWM输出。图四显示了如何将频率发生器连接至D类APA，以及如何在APA与分析仪之间连接低通RC过滤器。


                                           图四、差动输入--BTL输出测量电路。 

       低通RC过滤器对测量准确性的影响很小，因为截止频率 (cutoff frequency) 设在20 Hz到20 kHz的音频带之上。利用表一中RFILT与CFILT的建议值，截止频率为 34 kHz。 

     

       为了获取准确的效率测量数据，RFILT必须以10进制递增，以减小过滤器分流的电流。为了保持截止频率不变，CFILT必须也以10进制减小。

       遵循以下五大规则，有助于获得准确的测试结果。

       使用平衡的来源提供输入信号；

       使用具备平衡输入的分析仪；

       所有连接均使用双绞线；

       当系统环境噪声较重时使用屏蔽功能；

       确保与APA相连的电源线缆以及从APA到负载的线缆均能够处理大电流。有关详情，敬请参见《测量音频功率放大器性能指南》中的表1[4]。

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