本部分将全篇幅引用TI的两本应用手册：《TPA300x系列部件布局指南》[3] 以及《测量音频功率放大器性能指南》[4]。
优化TPA3000D 放大器的性能时,必须将如下五大布局因素纳入考虑范围：
利用开关电流最小化跟踪环 (trace loop),并用开关电压最小化大面积的镀铜区域。近场磁噪声 (Near-field magnetic noise) 由引导开关电流的大跟踪环造成。电场噪声由具有开关电压的、大的表面区域造成;
输入跟踪的线路与输出跟踪分开,从而可最小化来自输出的所有输入噪声耦合;
仅将输出功率接地及信号接地连接至PowerPAD™。如连接信号接地时未连至PowerPAD,而连接到了其他地方,则输出功率接地的噪声会降低音频性能。将PowerPAD连接至主去藕电容器或电源;
必须将PowerPAD焊接至印刷电路板 (PCB),以确保适当的散热性能与最佳的可靠性 [5];
使所有外部组件尽可能靠近IC。组件彼此靠近的放置安排有助于确保最小化的跟踪环及表面面积。
《TPA300x系列部件布局指南》[3] 进一步细致地解释了上述各个考虑因素。评估模块 (EVM) 也为适当的布局提供了一个很好的实例。TI 可为所有已推出的音频功率放大器提供包括PCB布局、示意图以及材料清单等在内的交钥匙EVM与用户指南。
测试D类放大器的性能并不困难,但常常要求低通滤波器,因为许多分析仪输出都不能准确地处理快速改变的PWM输出。图四显示了如何将频率发生器连接至D类APA,以及如何在APA与分析仪之间连接低通RC过滤器。
图四、差动输入--BTL输出测量电路。
低通RC过滤器对测量准确性的影响很小,因为截止频率 (cutoff frequency) 设在20 Hz到20 kHz的音频带之上。利用表一中RFILT与CFILT的建议值,截止频率为 34 kHz。
为了获取准确的效率测量数据,RFILT必须以10进制递增,以减小过滤器分流的电流。为了保持截止频率不变,CFILT必须也以10进制减小。
遵循以下五大规则,有助于获得准确的测试结果。
使用平衡的来源提供输入信号;
使用具备平衡输入的分析仪;
所有连接均使用双绞线;
当系统环境噪声较重时使用屏蔽功能;
确保与APA相连的电源线缆以及从APA到负载的线缆均能够处理大电流。有关详情,敬请参见《测量音频功率放大器性能指南》中的表1[4]。
结论与随
