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D类数字功放芯片LX1710/LX1711的电气特性、原理和使用剖析

D类数字功放芯片LX1710/LX1711的电气特性、原理和应用分析-D类数字功放是近年来在电脑多媒体领域中出现的新芯片,随着这类技术的成熟,它已开始向传统音响领域扩张。数字功放简单来说就如同开关电源一样,用开关信号来控制音频放大的输出。在数字功率中首先将模拟音频信号或数字音频信号变换成PWM脉宽调制编码音频信号,并由PWM码控制驱动器去控制大功率开关晶体管的开关。然后用输出的大功率PWM信号经LPF低能滤波器滤波后得到的模拟音频信号去推动喇叭负载。

1 、概述

D类数字功放是近年来在电脑多媒体范畴中呈现的新芯片,跟着这类技能的老练,它已开端向传统音响范畴扩张。数字功放简略来说就好像开关电源相同,用开关信号来操控音频扩大的输出。在数字功率中首先将模仿音频信号或数字音频信号变换成PWM脉宽调制编码音频信号,并由PWM码操控驱动器去操控大功率开关晶体管的开关。然后用输出的大功率PWM信号经LPF低能滤波器滤波后得到的模仿音频信号去推进喇叭负载。

将PWM调制和操控部分与功率元件集成在一片上的All-IN-ONE芯片只能合适较小功率的扩大器。而假如将操控部分独自集成,就相当于运用了中大功率扩大,因而不用加装散热板,这使得整机的规划愈加便利。关于200W以上的大功率数字功放来说,这种结构缩小体积的效果非常分明。因而,越来越多的几瓦至几十瓦的数字功放也开端运用独立操控部分计划。这一计划的另一大长处是其后接的大功率MOSFET挑选规模很大,有利于进步音频质量和操控本钱,因而适宜于不同层次的Hi-Fi设备。LX1710/LX1711便是少量具有Hi-Fi特性的数字功放操控芯片之一。

2 、LX1710/LX1711的首要电气特性

LX1710/LX1711选用28脚扁平封装,其首要参数特性如表1所列。它们的差别是前者的最高耐压力25V,而后者为30V,别的,最大功率和其它相应的电流参数也有所不。但其运用却完全相同,并可直接代换。

表1 LX1710/LX1711首要电气特性

D类数字功放芯片LX1710/LX1711的电气特性、原理和使用剖析

3、 结构原理和使用电路

图1是LX1710/LX1711的内部首要结构和外围电路接线图。在该电路中,LX1710用作操控芯片,在带有2Ω负载时,最大可取得38W输出功率,其功率可达84%。别的,MOSFET管散热仅靠印制板即可,不需再加散热板。

该芯片的PWM输出脉冲由三解波和比较器以一般方法生成。因为,外接功率元件以H形开关电路构成,故反应信号可用差动方法取得。因为其模仿输入也选用差动方法,因而可遏止共模噪声。

该芯片内含堵截输入信号的静音和耗电25μA的睡觉功用。并具有过电流维护功用,当负载短路时能维护外接功率MOSFET管不被焚毁。

操控形D类功放芯片的外围元件比单片一体型D功放IC的外围元件要多不少。其间,最首要的元件是两对开关功率MOSFET管,并要求这两具管子能较小的驱动来取得较大的能量,一起应在小能量时坚持较小的导通阻抗。图中挑选的是仙童公司出品的低敞开电压型功率MOSFET FDS4853(N沟道,对管)和FDS6612(P沟道,单管),这几个MOSFET均具有较低的敞开电压值。

该电路的另一个特别是由R3和R4构成的反应电路。这个反应电路接在滤波器之前,能够有效地按捺因为L1,L2,C20,C21构成的LC滤波电路所引起的频率特性的恶化和失真的添加。而假如象传统模仿功放那样直接从喇叭负载上引出反应,则会削减高频成分的反应量,而这对改进模仿波形效果不大。

LC二阶低通滤波器的高端截止频率fh=1/(π(LC)1/2),质量要素Q=RLC20/L1。所以喇叭阻抗的巨细会对高频端的频率呼应发生直接影响。要使高端呼应平整,相频改变不剧烈,Q值不能巨细1。从理论上说,D类功放低频能够到零频,但因为电路中的输入电容C3和C14的存在,而使直波被隔断了。

D类功放的电源退耦非常重要,接线不妥就有或许引起自激振荡。因而,电路中除大容量电解电容外,其它退耦电容都应选用低电感型电容,几μF的电容以钽电容为宜。其间0.1μF的几只电容应尽量接近IC电路的引脚处,以加强高频退耦效果。别的,一般地线和功率地线也应分隔布线

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