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德州仪器第三代D类TPA3002D2放大器(4)

时间:2010-05-14 18:34来源:未知 作者:admin 点击:

可移动领域的应用
  几乎没有什么比充电后运行时间这个指标更能打动便携式市场的了。正因为此,新的无滤波器D类放大器在几瓦特的功率级别上正在取代原先固定的AB类器件。 TI公司推出了用于移动电话,智能手机和PDA的新型D类放大器TPA2010D1。这种2.5W放大器运行在2.5V~5.5V电源上,空闲时电流范围的最低和最高值分别为3.2mA和4.9mA(见附文:《寻找一个有效的零点》),由逻辑输入来控制关断状态。在关断状态它的静态电流可以下降至小于 2mA。
  TPA2010D1使用九球WCSP(芯片级封装),每一边都是1.45mm。这个放大器仅要求三个外部构件:一对把你的信号源和放大器差分对耦合在一起的电阻和一个电源旁路电容。这个差分对可以抑止来自调整RF时候引起的干扰——这样的干扰在TDMA和GSM手机中非常普遍。
  就像其他制造商做的那样,TI设置了基于负载阻抗为4Ω、THD为10%的电源标牌,并指定了负载为8Ω时的输出功率以及这种情况下需要1%的THD。如果你减少输出功率,那么2010就能达到0.2%甚至更好的THD,在5V,3.6V和2.5V不同电源供电情况下,8Ω负载消耗的功率分别是1W,0.5W和200mW。
  与MAX971X相比较,TPA2010D1的供电电压要比它的输出电流更加限制把功率传递到负载的能力。在D类和AB类放大器的安全工作区域里面,它们都需要这种性能,根据这个性能可以确定两个指标:扬声器阻抗和工作电压。暂时先忽略它的输出阻抗,这个放大器在给定电压的情况下传递的最大功率反比于扬声器阻抗。不管怎么说,你调和这种矛盾的能力都是有限的。TPA2010D1指定工作负载是4Ω或者 8Ω。把负载阻抗降低到4Ω以下将提高放大器输出器件上的消耗。输出FET的开通电阻值随电源电压而变化,它的典型值变化范围是 400 mΩ~700 mΩ。不断地改变放大器的效率的最终结果是放大器的效率将被其内部消耗的能量值所限制。
  同样,如果你的应用需要TPA2010D1的小封装而不是全额定输出功率,你可以切换到更低的电源电压从而在更低的功率上来改善其工作效率。
  无滤波器D类放大器在输出端降低了功率,因而在该功率级别上D类放大器要优于AB类放大器:美国国家半导体(NS)的1.3W芯片放大器LM4667就是一个例子。NS有着长期出产AB类放大器的成功历史,几年前,该公司将其关注的方向扩展到了D类放大器。从芯片制造者的角度来讲,转移到D类放大器既不意味着AB类产品线的终结,也不表明要把它拆分成几个大的部分,而是说明该公司更愿意把自己的应用焦点集中到每一个新的器件。其他的芯片制造者在成长的市场中表明了自己公司的态度,它体现在制造商给市场带来的放大器的特征、功耗、封装选择等方面。
  我们以LM4667为例,NS对移动电话和 PDA的关注促成了九焊锡凸块micro-SMD封装,它的边长是1.5 mm,高是0.6 mm(包括焊锡凸块)。将两个这样的焊锡凸块连到逻辑信号上,通过逻辑信号来选择放大器的增益—6dB或者12dB—而且能够激活放大器的关断状态。唤醒时间的典型值是5ms,而且转换是无杂讯的。放大器使用 delta-sigma调制器,根据NS的说法,它能够比传统的PWM(脉宽调制)更好地抑止噪声和失真。在3V电压供电下能够驱动100mW的有效值,它的THD+N是0.35%。

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