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德州仪器第三代D类TPA3002D2放大器(7)

时间:2010-05-14 18:34来源:未知 作者:admin 点击:

常见问题
  如果你是一个EDN的忠实读者,或者你参加工业研讨会,你可能已经发现智能分割器的话题经常出现。大多数情况下这个问题的出现是在IC设计者要调和在采用已有加工和封装工艺的功能模块时出现的完全不同的要求——都是高概念材料。
  但事实是IC设计者所做的分离决策会影响到OEM设计者所承担的设计任务。问题是一个IC设计者的关于智能分割器的观点——虽然它可能是已经深思熟虑的并且是无懈可击的——仍可能和OEM设计者的从一个系统角度对智能化分割的观点相互冲突。
  值得称赞的是,IC制造商花了大量的精力和资源来开发参考设计,建立并储备评估板,培训并安排应用支持工程师,并将常见问题的答案公布在他们的网站上。从销售D类放大器芯片的IC制造商那里所能得到的客户支持的水平是极高的。经验表明,不管我们所用的是一个单片型器件,或是一个控制器/能量转换级芯片组,还是一个控制器/驱动/功率FET,这种水平的支持都是需要的。事实上,应用工程师在为D类放大器做技术支持时碰到的最多的问题是:
  ● 我应该怎样在电路板上布线?
  ● 我应该在哪里放置外部无源元件?
  ● 外部元件的最佳值是什么?
  仔细阅读制造商的数据手册和操作说明书应该可以在大多数的应用场合回答这些问题,但是,因为放大器必须要和周围的器件相互配合,你可用的板上空间看上去可能和参考设计不同。你可能也要关心放大器和周围电路的相互作用,或者是由寄生耦合产生,或者是通过电源产生——对于你的版图设计特有的担心以及对于参考设计不正常运行的担心。
箱子外面的箱子
  在一个对10Gb以太网或者40Gb光纤通信已经不再陌生的工业里,一个可以在 20Hz~20kHz的窄带里、在适当的保真条件下复制信号的简单的增益模块所消耗的时间和能量是值得关注的。高端和专业箱级音频元件的制造商认识到增益模块只是一种方法而不是一个结束。从某种程度上讲,卖点已不再是性能而是其他一些特性,这些特性结合在一起定义了产品的功能并形成了终端用户的经验。随着专用音频元件的声速品质的提高,它的特性、适应性以及用户界面设计变成了更加可确定的比较点。可能有点荒谬,如果放大器已经足够好了,那么它也可以反过来使系统设计者受益,而OEM设计者可以集中力量于特性、适应性和用户界面的改进,以此来和同一市场里的高端产品区别开来。
  D2Audio公司提供了一系列新型放大器,以使OEM设计者可以放掉一部分工作来专注于关键途径上的任务并缩短产品上市的总时间。

  虽然都是基于相同的架构,但D2Audio公司的各种模型为特定的应用提供了特定的性能、属性和声道数。例如XR125是为A/V接收器和家庭影院设计的;XM100是为分布式音频多媒体房间设计的;XC100是为分布式商业音频放大设计的;XS250是为有源监视器设计的。放大器版图设计、部件选择、门驱动的完整性以及滤波设计是模块内部涉及到的全部内容。你只需要把音频输入、扬声器输出、一个电源和一个简单的控制界面连接起来,就可以将你的精力全部集中于客户的需求,而不是放大器的需求。D2Audio公司将输出级在插入式子卡上实现,子卡可以提供即时输出功率的检测。因为子卡是嵌入在 D2Audio控制器的反馈环内部的,所以控制器和接口软件不需要为适应不同的输出级而改变。
  输入结构适用于你能找到的所有D类放大器上。你可以用采用均衡AES/EBU格式、非均衡SPDIF格式或者16~24位的32ksps~192ksps的采样率的原始I2C接口来连接数字音频。可选的接口包括了一个支持legacy信号源的模拟端口。
  不管你选择哪种信号源,输入信号会经过一个采样率转换器和一个自适应PCM/PWM转换器、一个电平转换器、一个门驱动电路、输出功率MOSFET器件和一个滤波器。放大器的信号处理核心是一个独家拥有的ASIC(专用集成电路芯片),它集成了一个低电平信号链,并添加了一个DSP,独家拥有的信号驱动补偿,和一个给DSP提供反馈信号的优化模块。反馈通路将放大器的SNR改善了23dB,并将THD+N在1kH时减少了15 dB~19dB。DSP有足够的额外处理能力来运行为产品差异而设计的OEM算法。
  例如XR125这块芯片,提供了7个通道,分别可以在125W下驱动8Ω负载。在功率为1W时失真率为0.05%。放大器的SNR要优于105dB,从20Hz~20kHz范围内的幅频响应的变化保持在0.5dB之内。
  XR125提供了可编程的语调控制,音量控制和一个5波段参数均衡器。语调输出有几个特点:采用动态范围压缩技术以防止削波,可调延迟时间以补偿由扬声器的位置造成的声音延迟,还有一个3波段参数均衡器用于补偿扬声器的不足和特殊房间产生的声学影响。
  你可以通过一个标准二线式串行接口和软件控制的应用程序接口来控制放大器。D2Audio也提供了D2Audio Canvas GUI(图形用户界面)来加快产品开发和用户定制。
  我试听了D2Audio的首席设计师设计的一个产品原型,并和Perreaux公司的一个A类放大器进行对比,该A类放大器的价格将近是前者的20倍。不过,D2Audio的产品并没有取胜。虽然差异还比较明显,但是声音的差异相比他们价格的差异来说显得小多了。
  在试听中唯一令人失望的是当我们用D2Audio的可选ADC试听时丢失了当放大器通过它的数字输入通道处理信号时产生的透明度和三维效果。因为首席设计师和我都在房间里,所以当几天后我们听说那块我们之前听到过的ADC芯片已经不再列在列表里,并且设计团队已经选择了一块新的器件,一块能更好的与放大器的声音质量配合的芯片时,我们并不感到奇怪。在接下来的试听过程中,我们通过同轴SPDIF连接直接从CD播放器获得数据,并得到了满意的结果。
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