本文介绍一种采用数字集成电路TDA7482的单声道25W数字功放实用电路。TDA7482是ST微电子公司出品的一款集成数字功放,其内部电路简单,整合度高,属于ALL-IN-ONE(全部在一片)类芯片。内部仅有功率放大和保护电路各一个。失真不能算小,但外接电路少,数字信号处理使用的振荡电路为模拟多谐振荡器。这是一片属于低价位、普及型,符合基本指标的高效率数字功放。主要电气参数见下表。
TDA7482的内部结构和应用电路见下图,内部电路不作详述,仅对应用电路的外部主要元件略作介绍,以便安装时调整。
图中R4和C8为振荡电路中决定振荡频率的RC时间常数元件,公司的C8推荐值为270pF,R4可按1.4×10的8次方/fs求出。参数表中fs的取值范围为100~140kHz,公司推荐值为120kHz,由此可算出R4为12kΩ。
C4是反馈电路的接地电容,反馈电阻Rf已制作在IC芯片内部。两者共同构成一阶低通反馈电路,对开关频率以下的信号有负反馈作用,图标电容量也是fs=120kHz条件时的相对值。由于外部采用了Cll作自举电容,估计PWM功能块中的开关功率MOSFET接成半桥形式保护电路里具有过压保护、输出过流保护和热关闭功能,使用安全。还有静音、待机等辅助功能。待机功能采用外部控制信号关闭内部振荡器的方法,切断无信号时的电源电流,使待机电流减小到3mA。待机/静音/工作三种状态的功能控制是通过对第⑩脚输入三种不同电压来实现。
电路中另一关键元件就是无源低通滤波Ll和C14。Ll和C14的取值是根据扬声器阻抗、最高要求通过的频率fc和电路的Q值要求来确定的。这里Ll=22μH,C14=1.5μF,RL=8Ω可倒算出 ,Q=RLC/L=0.53。若RL=5Ω,fc不变,Q值将变为0.33。一般Q值小,高频响应高端下降得较早,但下降斜率小,电路较稳定;Q值等于0.7则称最平坦响应,截止频率点前后变化最均匀;高于0.7以后截止频率fc处就会出现上冲,频响变化剧烈,不宜采用。
其中Ll需要自行制作,可用羰铁粉芯磁环绕制。由于电流较大,穿绕的漆包线线径需用0.8mm。先找到合适大小的磁环单元穿100圈,实测出电感量L(100)的值。然后用公式L=L(100)N2/1002,推算出所需电感量的圈数N的值。
数字功放电源线上的高频退耦也非常重要,C5、C6、C9都采用低感抗型电容,紧靠IC相应管脚焊接,以防止自激。必要时还应在输入输出及电源线上穿小磁珠,用以消耗高频信号能量,防止自激。这些要求对任何数字功放都是相同的,以后不再重复。
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