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1、流行大功率IC放大器的比較及應(yīng)用朱軍摘自無線電與電視2009年第8期中國音響DIY論壇JXEPPFYB摘要:一.6片IC簡介本文將為大家介紹現(xiàn)在流行的6款I(lǐng)C音頻功率放大器,分別是美國國半公司的LM1875、LM4766、LM3886(LM4780)以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294,它們的標稱輸出功率在30100W范圍內(nèi),適用于家用高保真音頻功率放大器。采用這幾款I(lǐng)C的功放具有元件少、調(diào)試簡單的特點,功率、音質(zhì)與一般的分立元件功放相比毫不遜色,因此一直受到廣大DIY發(fā)燒友,特別是初學(xué)者的喜愛。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放躋身世界優(yōu)秀功放之林,更
2、證明了功率IC本身性能之優(yōu)異。關(guān)鍵詞:音頻功率放大器功率ICTDA7294TDA7293應(yīng)用LM1875LM4766LM3886一、6片IC簡介本文將為大家介紹現(xiàn)在流行的6款I(lǐng)C音頻大功率放大器,分別是美國國半公司的LM1875、LM4766、LM386(LM4780)以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294,它們的標稱功率在30100W范圍內(nèi),適合于家用高保真音頻放大器。采用這幾款I(lǐng)C的功放具有元件少,高度簡單的特點,功率、音質(zhì)與一般分立元件功放相比毫不遜色,因此一直受到DIY發(fā)燒友,特別是初學(xué)者的喜愛。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放躋身世界優(yōu)秀功放之
3、林,更證明了功率IC本身性能之優(yōu)異。雖然JeffRowland證明了功率IC可以好聲,而且這些IC家喻戶曉,使用者眾多,但“IC音質(zhì)不如分立元件”的觀念卻依然根深蒂固的扎根于廣大DIY發(fā)燒友的頭腦里。很多人對這些芯片的認識來自未能發(fā)揮芯片的制作,造成對這些芯片的誤解。本文將從產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊入手,多角度,深入地挖掘產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊中包含的豐富信息,揭開數(shù)據(jù)背后隱藏的秘密,以求給大家一個全面的認識。1、LM1875LM1875是美國國家半導(dǎo)體公司20世紀90年代初推出的一款音頻功放IC,如圖1所示。它采用TO-220封裝,外圍元件少,性能優(yōu)異,直到現(xiàn)在還一直被廣泛應(yīng)用于音響上。LM1875價格低廉,最適
4、合于不想花太多錢又想過發(fā)燒癮的愛好者業(yè)余制作,其音質(zhì)也一直廣受好評。LM1875體積小巧,且功率可達30W,內(nèi)部也有過載、過熱及感性負載反峰電壓保護LM187512345聲正電源YOUTPUT輸出膏負電涯1U生反相瞅入圖+_=同相揄入2、LM47668歐姆負載上可以輸出40W平均LM4766被歸入“序曲”(OverLM4766是國半公司推出的雙聲道大功率放大集成電路,每個聲道在功率,而且失真小于0.1%,如圖2所示。在國半公司的產(chǎn)品系列中,ture)系列,屬于最高端的單片雙聲道大功率放大集成電路。它內(nèi)含NS公司研制的SPIKC呆護電路,對輸出級晶體管的安全工作區(qū)(SOA)進行動態(tài)檢測與保護,全
5、面實現(xiàn)過壓、欠壓、過載、輸出短路(包括短路到地與短路到電源)、熱失控和瞬時溫度沖擊等保護功能,無須外接各種保護電路PlasticPackageBB9BInIRteDcFtuNN十一MGAAAInlnte+-MNDEtCtNEucuGVoVo210987654321!flT99tlAnDS10092B-2TopViewNon-lsolatedPackageOrderNumberLM4766TSeeNSPackageNumberTA15A圖23.LM3886LM3886是單聲道、高性能音頻功放IC,如圖3所示。它是美國國家半導(dǎo)體公司的“序曲”音頻功放系列功率最大的型號,連續(xù)輸出功率可達68W,內(nèi)含
6、自行研制的SPIKc(呆護電路,無須外接各種保護電路。PlasticPackage(Note12)WgggmIAnMUTEGNDNCV+X一OUTPUTNCV+D&D11S33.2圖34、LM4780LM4780技能參數(shù)與LM3886完全一樣,應(yīng)該就是LM3886的雙軟聲道版本,它內(nèi)含是兩個LM3886,如圖4所示。5、TDA7294TDA7294、TDA7293是ST公司兩款DMO耿功率音頻放大集成電路,它有效寬范圍的工作電壓,(Ucc+Uee)=80V,還有較高的輸出功率(高達100W的音頻輸出功率),并且具有靜音、待機、過熱、短路保護功能,以及很小的噪聲與失真,如圖5所示??趇nUsIP
7、OWERINX-NX.rtUTESTAND-BY-UstSIGNAL1Us1SIGNAL1BaOTSTRPH,C.3URNQN1NUERTINGINPUTJNUEPTINGINPUTSTftMD-B&ND6、TDA7293TDA7293支持多片并聯(lián)運行,并具有削峰和輸出短路指示,如圖6所示。- Vs(POWER)CUT+VS(POWER)BOOTSTRAPLOADERBUFFERDRIVERMUTESTAND-BY- V5(SIGNAL)- Vg閭GNM)BOOTSTRAPCLIPAMDSHORTCIRCUITDETECTORSIGNALGROUNDNONIMRTINGINPUTINVERTI
8、NGINPUTSTANDBYGND二、參數(shù)對照與深入分析:很多人都知道這些參數(shù),如果僅僅停留在這一層面上,相信是不夠的。其實產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊中包含了大量的重要信息,因為廠商要通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊來指導(dǎo)用戶使用產(chǎn)品,這些信息對于我們用好這些芯片是非常有用的,但廠商為了吸引客戶,一定會盡可能將產(chǎn)品最光鮮的一面給大家看,同時盡可能隱藏器件的弱點,造成一些重要信息常常被我們所忽視或誤讀。廠商常用的忽悠手段有:1使用非常規(guī)的測試條件;2把最好的數(shù)據(jù)放在最顯眼的位置。因此,作為對策,解讀產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊的一個基本原則是:我們不僅要看數(shù)據(jù),更要看這些數(shù)據(jù)是怎么來的(即測試條件是什么),不然往往被數(shù)據(jù)所欺騙。另外一個原則
9、是:數(shù)據(jù)手冊的數(shù)據(jù)都是器件的極限,實際表現(xiàn)往往相去甚遠。下面我們對這幾款芯片的主要數(shù)據(jù)做一個深入的分析。需要說明的是,本文所有數(shù)據(jù)均源自廠商的產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊。1、輸出功率從表1可以看到,TDA7294的最大輸出功率可達100W,遠遠大于LM3886的68W。實際上TDA7294的100W是毫無意義,它是在失真THD=10%時的輸出功率,而LM3886的68W是在失真加噪聲THD+N=0.1%時候的功率。事實上TDA7294在THD=0.1%時的功率與LM3886相差無幾。這就ST在測試條件上玩的一個花招。如果你設(shè)計一個需要輸出100W可用功率的功放,那么粗心選用一片TDA7294必然會導(dǎo)致失敗。
10、表I各芯片主要參數(shù)對照表(LM47苫口與LM尤前相同)型號LM1875LM3386TDA7294TDA7293標稱最大輸出功率W3040X26S100100最低THD失真率%00150.0090.00400050005壓擺率V/U539191010功率帶寬MHz707130-單位增益帶寬Mfc5.5S)S-DC開環(huán)增益dB901151158080輸入噪聲uV3(CCIR)4A計權(quán))2CA計權(quán))32輸出電流限制A44106565(估計)共模抑制比dB-110110-修電源抑制比dB951251207575輸入偏流nA-200200300不超過500輸入失調(diào)電流nA1010不超過200不超過10口
11、輸入失調(diào)由壓mV-11不超過1。不超過10表2詳細地反映了各無芯片的實際輸出功率與失真率、電壓及負載的關(guān)系。從表中可以看出,TDA7293/TDA7294在同樣的電壓下,輸出功率略大于LM3886,這是由于TDA7293/TDA7294輸出級采用了自舉電路的原因。不過,自舉電路的代價是使聽感變差,如果去掉自舉電容,音質(zhì)會明顯改善,但最大輸出功率將小于LM3886,這是因為DMOS的開啟電壓較高的原因。表2各芯片的實際輸出功率與失真率、電壓及負載的關(guān)系型號隨壓LM187525VLM476S26V6QLM388635VTDA72Q440VTDA729335VTHD=10%8Q-457211082T
12、HD=m8Q2538639072THD=O1%3Q2233618666THD=10%4Q-3110081THD=m4Q2571.8071THEMM%4G22-687567受散熱與輸出電流的限制,號稱100W的TDA7293/TDA7294推4歐姆音箱的推薦工作電壓僅為29V與27V,與LM3886的28V相比沒有優(yōu)勢。雖然在推8歐姆音箱的時候TDA7293與LM3886拉開了距離,工作電壓可達40V,輸出功率明顯勝出,但根據(jù)分析,限制最大輸出的關(guān)鍵是封裝,封裝類似的芯片的最大輸出功率其實都差不多,詳見后文的散熱部分。從表中還可以看出LM4766不適合驅(qū)動4歐姆的音箱(未給出數(shù)據(jù)),這是由于芯片
13、的最大輸出電流僅為4A(見表1),低于推薦的士26V工作電壓驅(qū)動4歐姆負載所需的電流。LM4766要驅(qū)動4歐姆的音箱只能降低工作電壓(考慮管壓降的話應(yīng)該不超過土18V)。幾年前曾經(jīng)有人用LM4766制作的40W功放,號稱能推好丹拿(4歐姆音箱),不少人信以為真。如果我們仔細研究過數(shù)據(jù)手冊,熟悉產(chǎn)品特性的話,就不會上當受騙了。同樣,LM1875受輸出電流的限制,推薦電壓下4歐姆負載的最大功率小得可憐,僅同8歐姆一樣。它與LM4766一樣都不適合用來推低阻抗音箱。一定要推低阻抗音箱的話,應(yīng)該采用并聯(lián)方式。LM4766和LM1875的輸出電流較小的另一個原因是受封裝限制,最大功耗較低,必須把電流限制
14、在較小的水平上。綜上所述,用LM1875和LM4766做的BTL電路,不并聯(lián)的話,供電電壓沒心要超過18V,而且只能推8歐姆的音箱。而THD=10%時,輸出信號已經(jīng)嚴重削峰,這時的功率對高保真來說毫無意義。1、失真率在產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊的開頭部分,往往會給一個很漂亮的失真率數(shù)據(jù),比如表1里面LM3886的0.004%,TDA7294的0.005%。我們千萬不要被這些漂亮的數(shù)據(jù)所欺騙,要知道這是某個頻率、某個功率下的失真,是該芯片的極限,除些之外所有條件下失真率都將超過這個數(shù)字,而且多半是超過一個數(shù)量級以上的。數(shù)據(jù)手冊后面的失真率曲線才是我們應(yīng)該關(guān)注的。失真率曲線比較復(fù)雜,與多種因素相關(guān),如功率、頻率
15、、負載阻抗等。通常產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊至少會給出1kHz頻率下失真率與輸出功率的關(guān)系曲線。-注=二亍二一更4onDS005G30-9DSC05030HJ圖7LM1875失真率與瘦率、負載.噴出功率關(guān)系曲線DG1D3-E5THD+NvsOuEpiilPowerDG1EDS57aulpbutPdw()ixiOKa圖gLM4766失真率與頻率、負載、輸出功率關(guān)系曲線THD+NvsFrequencyTHD+NvsOutputPower(巴上-I-門HeioaitKkraakFEEOUENCf(Hi)K(絲上+GHl9LM受86失真率與贖率、負載、蛤出功率關(guān)系曲線1GZIrFigure11:Dist。市。nvs
16、FrequencyFrequency(KHi|Figure10:DistoUonvsOutputPowerSiunrniz先失真聿馬姨率、負載、輸出功聿關(guān)系由統(tǒng)Figure7:Distortionvs.FrequencyUTDA7294失真率與柒軍、Figure4:Distortionvs.OutputPowerRoui附負戰(zhàn)、輸出功率關(guān)系曲線hl圖7圖11是產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊里給出的THD失真率曲線的一部分。LM1875總共有兩張圖,LM4766有4張,LM3866最詳細,有12張(這里只列出開頭兩張),TDA7293有兩張,TDA7294有4張(這里只列出開頭兩張)。在讀這些圖時要注意以下幾點:
17、(1)、THD與THD+N是不同的,THD+N是包含了噪聲的,所以THD+N總是偏大,含金量更高一些。(2)測試時加不加濾波器對測試結(jié)果有明顯影響,加了濾波器限制帶寬以后,失真率會減小,帶寬越小,失真率也越小,參考價值也越小。圖中標注NoFilters就是沒有限制信號帶寬,標注BW80kHz,說明測試儀器限制信號帶寬是80kHz,即功放的20kHz的4次以上,16kHz的5次以上等諧波都沒有計算進去,失真率自然就小一些。不標明測試帶寬的圖,一定要用懷疑的眼光去看,寧可信其有,不可信其無。從這些圖中我們可以得到以下信息。(1)這些芯片中,大功率下失真最小的是LM3886,50W功率下20kHz失
18、真率不到十萬分之二多點,相比之下,TDA7293雖然在300Hz左右時最低失真率與LM3886一樣都是十萬分之二多點,但隨后失真率上升比LM3886快,到20kHz時已經(jīng)是萬分之五,數(shù)倍于LM3886。(2)TDA7293/TDA7294的高頻(比如20kHz)失真率從3W左右開始就隨功率增大而增大,說明高頻的諧波增加速度大于基頻的增加速度,這真是讓人失望。而LM3886的20kHz失真率走到30W以上才開始增加。(3)從數(shù)據(jù)手冊上看,LM4766的內(nèi)部電路與LM3886可謂大同小異,失真特性也幾乎一模一樣。LM1875的內(nèi)部電路大不一樣,失真特性也大不一樣。LM1875的失真率數(shù)值雖然比LM
19、4766、LM3886都大,但在100Hz10kHz這段人耳最敏感的區(qū)間內(nèi)幾乎是不變的。而LM4766、LM3886的失真率從300Hz最低點開始就直線上升,至U20kHz時已經(jīng)增大了8倍左右。很多人都說LM1875是最好聽的功率IC,原因可能就在于此。(4)常用的聆聽功率在110W之間,這個范圍辦LM3886、TDA7293、TDA7294的失真率看起來都差不多,LM3886只是略小一點,但在LM3866的數(shù)據(jù)是THD+N,這里包含了噪聲。由于越是小功率的時候噪聲的影響越大,因此實際的失真率還是LM3886明顯低于TDA7293和TDA7294。3、壓擺率與功率帶寬壓擺率在英文里這SlewR
20、ate,簡稱SR。壓擺率也稱轉(zhuǎn)換速率。其單位是V/us,它反映的是放大器對信號變化速度的反應(yīng)能力,信號幅度越大,信號頻率越高,要求放大器的SR也越大,如圖12所示。三者之間的關(guān)系為Imax=SR/(2PAI*Um),其中Um是最大輸出電壓。對于功率放大器來說,fmax就是功率帶寬,輸出電壓越高,功率帶寬越窄。如TDA7293的數(shù)據(jù)手冊里面沒有功率帶寬的數(shù)據(jù),我們可以根據(jù)SR公式來推算功率帶寬。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊里TDA7293的推薦電壓是i40V,SR=10V/uS,不考慮輸出管壓降,它的最大滿功率頻率(功率帶寬)就等于10*10的6次方/(6.28*40)=39.8kHz。降低工作電壓可以提高功率
21、帶寬,但同時也降低了最大輸出功率。為了不降低最大輸出功率或者提高功率帶寬,可以采用BTL電路,每塊芯片只負責一半的輸出電壓,同樣輸出功率下,功率帶寬翻倍。壓擺高意味著大功率輸出時有較小的高頻失真,這幾個芯片中LM3886具有最大的壓擺率。SR公式還可以幫助我們驗算數(shù)據(jù)手冊中的功率帶寬數(shù)據(jù)有沒有水份。比如。LM4766有個輸出電壓擺幅與輸出信號頻率關(guān)系曲線(如圖13所示)??梢钥粗羒j,LM4766的功率帶寬有90kHz以上,但用SR公式計算得到白功率帶寬是71kHz,再從圖13中左下角的說明,THD10%。其原因就在于此,90kHz時輸出20V電壓已經(jīng)嚴重失真了,這個曲線有水份LargeSig
22、nalResponse=A+t)O三含o10DIkWk100kIMFREQUENCY(Hz)20ODS100928713LM4766輸出信號幅度與殯率關(guān)索曲線4、電源抑制比該數(shù)據(jù)的意思是對電源波動的抑制能力,數(shù)值越高越好。這個參數(shù)恐怕不大引人注意,也很少有人提到它,實際上這個參數(shù)很大程度上影響到了器件的表現(xiàn)。數(shù)據(jù)手冊里面單獨列出的數(shù)據(jù)一般是100Hz時正電源的電源抑制比,100Hz時的電源抑制比看起來很高,所以即使用最簡單的整流電源,芯片的輸出端也不會有交流聲出現(xiàn)。不過電源抑制比(特別是負電源抑制比)從芯片極點頻率(幾十Hz)開始隨著頻率升高程6dB的斜率降低,因此電源中的高頻噪聲會串入到輸出
23、端,造成聽感變壞。力口上功率IC是大電流元件,電源回路很小的阻抗就能帶來比較大的電壓變化,所以電源的退耦、布線就變得非常重要了。這也是為什么更換電源的濾波電容、退耦電容能明顯改變聲音的原因。從表1中可以看出國半的芯片都具有很高的電源抑制比,而STTDA7293、TDA7294只有可憐的75dB,比LM3886低了45dB,相當于差200倍。這也是可以解釋TDA7293、TDA7294高頻失真為什么比較高的原因。由于負電源的抑制比相比正電源差得多,如圖14所示,因此單電源的OTL電路往往會給人意外的驚喜。這是因為負電源成了地線,負電源的變化被取消了,而正電源的抑制比在很大的頻率范圍內(nèi)保持很高,電
24、源的雜音比PowerSupplyRejectionRatio20tolooiktouiooknuFftEOUEHCY(Hz)口與布口期6留白圖14LM4766的電源抑制比與殯率的關(guān)系曲線很好的抑制了的原故。圖15是LM4766的單電源標準圖SingleSupplyApplicationCircuitC10TH012N3904B(13)Nnptoko%0.1uFlOOkfl7(12)RBlmA4C470035VOUTPUTFIGURE3.SingleSupplyAmplifierApplicationCircuit圖ULM4766單電源標準電路5、 輸出電流大家都知道功放的輸出電流能力非常重要,
25、因為音箱是一個復(fù)雜的負載,標稱8歐姆的音箱,最低阻抗可能低至4歐姆甚至更低。推這樣的音箱,輸出電流小的功放就會腳軟,通常表現(xiàn)為低頻下潛差,量感少或者量感多卻發(fā)混。在輸出電流能力上,大多數(shù)IC放大器與分立元件功放確實有距離。單個大功率管的最大可輸出電流一般在10A,而LM1875和LM4766僅能軍出4A。TDA7293和TDA7294的6.5A輸出電流還算可以,推歐姆的音箱還能勝任。LM3886是個例外,10A的電流輸出能力與分立元件功放的大功率管相當,推薦電壓(28V下驅(qū)動4歐姆的音箱也足夠了,只有一些特別大食的音箱才會難倒它。好在這些IC的價格很低,比一對大功率管的價格還低,我們可以采用多
26、片關(guān)聯(lián)的方式來成倍提高輸出電流能力。比如JeffRowland采用LM3886的功放,就是3片關(guān)聯(lián)的BTL電路,每聲道6片,可以把4歐姆的大食音箱推得服服帖帖。TDA7293更是內(nèi)置了多片關(guān)聯(lián)功能,可以直接多片關(guān)聯(lián)而不需要均流電阻。詳見后文功率IC的并聯(lián)。6、 開環(huán)增益、單位增益帶寬在數(shù)據(jù)手冊里寫明的開環(huán)增益是直流開環(huán)增益。開環(huán)增益是在低于極點頻率時大致保持平直,在極點頻率下降3dB,然后隨著頻率增加經(jīng)每倍頻程-6dB的斜率下降。增益下降到0dB時候的頻率就是單位增益帶寬。開環(huán)增益與極點頻率有關(guān),但廠商不會明確告訴你極點頻率是多少Hz。不過我們可以通過開環(huán)增益與單位增益帶寬來推算出極點頻率,計
27、算方法很簡單。其公式為極點頻率=單位增益帶寬/開環(huán)增益根據(jù)表1數(shù)據(jù)可以推算出LM4766的極點頻率為14Hz,LM1875的極點頻率為174Hz。圖16和圖17分別是LM4766和LM1875的開環(huán)增益和相移曲線??吹搅藛??LM4766與LM3886的曲線幾乎一模一樣,因為其內(nèi)部電路基本是一樣的OpenLoopICOFrequencyResponse?.c$口40fRFQJFNCY(H7)20D-720-90圖16LM47&6開環(huán)增益與相移曲線OpenLoopFrequencyResponsemsEvg3036至o0026910000-02ofl-4100Ik1業(yè)100kIM10MREQUEN
28、Cy(Hz)ISOSOI16331圖17LM38W6開環(huán)增餐與相移曲線fillI1Q.1OpenLoopGainandPhasevsFrequency-20”11100k1QM(SMrnas33莖dfREQUNCY(Hz)D5P05030-15Note3:ThermalshutdownwithinfiniteheatsinkNote4:Thermalshutdownwith1*CMheatsink圖LM18了5開環(huán)增拉與相移曲線LM1875數(shù)據(jù)手冊里面的開環(huán)增益圖很奇怪,是單位增益附近的增益相位圖,應(yīng)該是廠商想讓大家看得更清楚一些閉環(huán)后LM1875的相位裕量,如圖18所示??梢钥吹?,如果把LM
29、1875接成跟隨器,相位裕是不是為0,這是不穩(wěn)定的,所以LM1875的數(shù)據(jù)手冊中特別注明LM1875的放大倍數(shù)不能小于10倍(20dB)oLM4776與LM3886的相位裕量略小于LM875,數(shù)據(jù)手冊里推薦的放大倍數(shù)為20倍。筆者試過LM3886用于10倍放大,仍然是穩(wěn)定的。TDA7293與TDA7294的數(shù)據(jù)手冊里面沒有開環(huán)增益曲線,邊單位增益帶寬數(shù)據(jù)也沒有,顯然廠商不想讓大家看到這個曲線,因為有了單位增益帶寬與開環(huán)增益,我們可以通過極點頻率計算公式來算出極點頻率,繼而復(fù)原出開環(huán)增益曲線。對于這樣一個重要的參數(shù),廠商避而不談,這意味著什么?一般認為較高的開環(huán)增益,閉環(huán)后餅反饋較深,有助于降低
30、閉環(huán)失真。因為隨著頻率升高,開環(huán)增益歸結(jié)為小了,因此借負反饋低失真的會很好。這也是TDA7293與TDA7294的高頻失真比較大的又一個原因。7、 輸入偏流、輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流對音頻功率放大器來說,這幾個參數(shù)最主要影響的是靜態(tài)中點偏移電壓。如果負反饋回路上有直流負反饋電容,那么可以不關(guān)心這幾個參數(shù)。LM1875數(shù)據(jù)手冊里面就沒有這幾個參數(shù)。這幾個芯片的標準電路都含有直流負反饋電容。不過,這個電容對音質(zhì)的負面影響是明顯的,短路這些電容就變成了一個直流放大器,音質(zhì)會明顯提高。要是你想做一個直流放大器的話,就必須考慮這幾個參數(shù)的影響,一般來說要注意以下兩點:(1)輸入偏置電阻越小則放大倍數(shù)越
31、小,中點偏移也越小。但輸入偏置電阻不能無限小,對于同相放大電路來說,輸入偏置電阻決定了輸入阻抗,因此一般不能低于10k,放大倍數(shù)也不能隨意減小,不然會造成寄生振蕩甚至自激。詳見后面的應(yīng)用注意事項。(2)選擇合適的電阻使得正負輸入端阻抗相等可以得到較小的中點偏移,并且溫漂也較小,如圖19中取R1=R4=1k,R2=R3=20k,這個直流放大電路的中點偏移不會大于50mVo如果要求中點偏移很低,比如多芯片并聯(lián),那么要加上圖20的調(diào)零電路。圖E9輸入端阻抗相等電路1U-圖20中點位移調(diào)零電路、應(yīng)用注意事項1、標準電路所謂的標準電路就是數(shù)據(jù)手冊上提供的電路。按照標準電路制作,用料不差的話聲音也過得去。
32、圖21圖25就是這幾個IC的標準電路。TDA7293和TDA7294的標準電路里面的靜音與待機開關(guān)是分開的這使實際應(yīng)用中比較麻煩,因為這兩個芯片的的靜音與待機信號是有先后順序要求的。不僅是這兩個信號,對電源也是有要求的。數(shù)據(jù)手冊中給出了各個信號的順序圖,如圖26所示,但未注明如果不按照這樣的順序會有什么結(jié)果。從用戶反饋的信息可以肯定順序出錯的話會導(dǎo)致芯片燒毀。TDA7293、TDA7294的數(shù)據(jù)手冊里另外給出了一個用開關(guān)控制待機、靜音信號的電路,保證了待機、靜音信號的順序正確,建議大家采用這個電路,如圖27所示。TDA7293、TDA7294還有一點未在手冊中提及,不注意的話會燒毀芯片。我們看
33、至ij,TDA7293、TDA7294的電壓放大級供電線路腳與輸出級供電腳是分開的,因此有人嘗試在輸出級與電壓放大級之間加一個RC濾波,期待獲得更好的音質(zhì),但結(jié)果總是一開機就燒毀芯片。這是因為TDA7293、TDA7294要求電壓放大級的供電電壓大于電壓,但在任何時候都不能低于輸出級,當加了RC濾波后開機瞬間,電壓放大級電壓低于輸出級電壓,必然燒毀芯片。TypicalApplications+VccC3rzb嗎,C0Q5C30-2圄21LM1875標準電路1雌爾FIGURE1.TypicalAudioAmplifierAppltcmionCircurtNett:NuL.be%inparcrli
34、esGS口匚ysentpnautfor3mpifierE一口pt出界31cctintonin:p*nd4niuponspeifiedesignruirem#n:5.BJ2?LM47G5標準也路hi11diY.ne圖工3LM3居6標海電珞CH11433-1hifilicatcnnotef”forSLAVEMcticn圖24TDA7293標準電路idiy*neC7iWnFC610MhFR3R122Krih*MUTEMUTESTY9PRDTECTIOMR4.22K15THERMALSHUTDOWNTDA729413VMVSTBYR510KMUTE10S7EYFMS口1DpFSTBY-GND上C9lO
35、ftlF申C81ODC-VS圖25TUA7294春淮電路LM1875標準電路,jpg(27.28KB)LM3886標準電路.jpg(24.61KB)LM4766標準電路,jpg(35.75KB)AugioInputkiF1M22知糕如FIGUREVTypicalAudioAmplifierApplicationCircuitNote;NumbersinparentesesrepresentphroirtforamplifierBOptionalcomponnldependentuponspecificdesignrequjr&ments.TDA7293標準電路,jpg(54.92KB)C7tC
36、CrtF曾CO10CQ1F73TBYR422KR322K-CZb+V1I三l二二三三二V三三-二A:;qBOOTLOADERSGMD4-Q-MLiTEMUTESTBYEQQTST紀APTHERMALSiUTDOWWST&Y-GNDTg壬CtlOOriF-PWVs百iFOVCUPCLIFDET()eApplncaiaonnotet11)farSLAVEfunctiDnTDA7294標準電路,jpg(63.36KB)2、最小放大倍數(shù)與最合適放大倍數(shù)前面提到放大倍數(shù)越小,負反饋越深,頻響越寬,但也越不穩(wěn)定。這幾個功率放大芯片的相位裕量都不大,因此放大倍數(shù)不能很小。LM1875、TDA7293、TDA
37、7294的數(shù)據(jù)手冊里面都提到了最小放大倍數(shù),LM1875是10倍,TDA7293、TDA7294是20倍。LM4766和LM3886雖然沒提到最小放大倍數(shù),但數(shù)據(jù)手冊里面的標準電路和默認測試條件都是20倍(反饋電阻是20K/1K)放大。LM1875同樣是20倍,TDA7293、TDA7294是32倍(22K/680),筆者稱之為最合適的放大倍數(shù)。除特殊要求外,我們應(yīng)該使用最合適的放大倍數(shù),這樣會得到最佳效果。3、功率IC的并聯(lián)前面提到單個IC芯片的最大輸出電流往往不能滿足要求,需要多個芯片并聯(lián)來提高電流輸出能力。多芯片并聯(lián)不僅能提高最大輸出電流,還能減輕每個芯片的負擔(相當于負載阻抗增大了)、
38、發(fā)熱量降低、音質(zhì)也會得到改善,好處多多。當多個芯片并聯(lián)運行時,要注意以下幾個方面。(1)每個芯片的輸出端要要串聯(lián)一個均流電阻(1%精度的0.1歐姆大功率電阻)后才能接在一起,不然會導(dǎo)致某個芯片過熱,自激,甚至燒毀,如圖28所示。(2)決定放大倍數(shù)的兩個反饋電阻需要用0.1%的高精度電阻。(3)各個芯片的中點偏移相關(guān)不要超過5mV,可以采用直流負反饋電容、直流伺服、調(diào)零電路等辦法達到要求。在這幾個芯片中,TDA7293是內(nèi)置多芯片并聯(lián)的,多塊芯片的并聯(lián)非常簡單,與剛才講到的并聯(lián)方法不一樣,輸出端可以直接并聯(lián),不需要均流電阻,如圖29所示。TDA7293內(nèi)部分為電壓放大級與電流輸出級,并聯(lián)運行時,
39、一塊芯片接成主芯片,由它完成電壓放大功能,其余芯片接成從芯片,電壓放大部分不工作。電流輸出級和主芯片并聯(lián)在一起,由1K/Q.1%0.1/5TIK/,IX4.7娘F20.5K/0.IS1K/O.1%IK/。.11I111I*I4p0芋1白卜C3-iflvTI調(diào)0FT7GP*LM1875中間的1/2二是采用直流伺服電路,不間斷自動調(diào)整中點電位至零,如下圖中的兩個的OP-275:有3886的BLT電路嗎?想做一個,學(xué)習(xí)中。q1q1q11976發(fā)表于2010-3-2501:42LM3886的電壓已經(jīng)達正負40V,合計80V,動態(tài)已經(jīng)很大。功放在這種情況下一般不再采用BTL提高輸出電壓輻值,而是加大驅(qū)動電流。因此采用并聯(lián)比較合適。JEFFROWLANDDESIGNGROUPJEFFRowland用LM3886的功放圖:意淫下這個電路的刀刻版.(1:1PCB刀刻)直流伺服LM1875的BTL復(fù)合式同相互差校正放大電路我覺得這篇也有參考價值轉(zhuǎn)帖經(jīng)典功放IC的選擇本文講了著名廠家的經(jīng)典功放IC的比較,對想做功放而又不愿做分立元件的人有巨大參考價值。文中所提的都算得上不錯的功放IC了,但選哪一款看了文章就知道了。隨意看網(wǎng)上的文章推薦的IC那是不經(jīng)過頭腦的,那些東西不是炒作就是一些人跟風造成的。是金子總會發(fā)光的。不是金子是不會總是發(fā)光的。(轉(zhuǎn)帖)音響行家的發(fā)帖內(nèi)容,受益非淺我從別的網(wǎng)
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