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关于TPA3118 车载应用测试规范问题

你好!

    最近在用TPA3118做一个前装车载导航项目( LC滤波电路与DEMO板一致),客户坚持用AB类功放测试方法,不加滤波器进行测试,SNR/THD测试指标都不能通过。

   我们自己在加RC滤波器(100欧姆+56nF)的情况下测试可以通过,SNR指标要求>50dB, THD指标 <0.2%。在不加滤波器的情况下,SNR最差只有40dB,THD达到了0.3%以上。

   请问是否有针对车载行业的Class D功放测试规范,可以说服客户?或者有其他的办法,即使在不加滤波器的情况下也可以通过测试?

   谢谢!

 

  • 你好:

               一般的测试仪器都会有滤波器,如AP它的配套滤波器AUX-2500。由于D类功放输出不是模拟信号,是PWM信号,如果单纯的用AP测试,AP内部的滤波器是无法将这么高频的PWM信号滤除,这也是为什么THD+N与SNR一直无法过的原因。将RC滤波器吸收了一些PWM的过冲,这样会好一点,这治标不治本。不过如果客户自己做的LC滤波器电路做的好的话,测试应该是可以过的,建议检查下客户的滤波器的电路。

  • 你好:

              如果客户选的LC和EVM板子一样,但是他们的型号?电流等一致吗?

  • EVM板在不加滤波器的情况下,也不能通过相关测试。

    测试都是在输出1KHz 正弦波/ 1.4V 幅值/接4欧姆负载下测试的,电流在0.35A左右,电感饱和电流在2.5A以上,应该不会有问题。

     

    EVM推荐滤波器组合为 10uH+0.68uF。我尝试了10uH+3.3uF,在不加滤波器的测试情况下,SNR值可以提高4dB左右。

    是否可以进一步加大电容,使用10uH+4.7uF的滤波器组合?

  • 你好:

             LC滤波器中增加C会增加截止频率,你的C过大会导致你的截止频率接近音频范围内,把你的音频信号衰减了。

             你有用示波器看过你的输出波形是否有问题吗?如果你的供电电压不够,会引起截止失真。

  • 10uH+4.7uF 测试1kHz波形没有问题,在不加滤波器的情况下SNR与10uH+3.3uF相比没有改变。

    另外问一下,在文档SLOA119A  Page 12   Table4中,针对4欧姆负载,有4种 LC组合, TPA3118 DEMO板上用的10uH+0.68uF不在其中。请问LC滤波器选择有什么标准吗?

  • 你好:

                 测试1KHz肯定没有问题,你把频率升到20KHz,估计那时候输出的幅度跟1KHz的就不一样了,估计差几倍。而音频范围是20Hz到20KHz,所以要最真实的还原为原因的声音,所以要考虑截止频率。歌曲是含有很多频率成分的,如果一些频率衰减,一些频率不变,那声音就不一样了,像在做EQ了。

                  标准1:截止频率;

                   标准2:负载,Q值;

                   见下图:不同的负载,在相同的LC值的时候,频响曲线是不同的。

  • 哪里可以下载到这个计算工具( 针对不同LC取值和负载取值)?谢谢!

  • 你好,

    一般D类功放中输出LC滤波器设计需要注意两点:LC滤波器的截止频率和Q值。当然,前提先要选好合适饱和电流值的电感。

    1. LC滤波器的截止频率:一般建议LC滤波器的截止频率设为30kHz~60kHz,并远离功放PWM的工作频率。LC滤波器截止频率计算公式如下:

    LC滤波器的共模输出阻抗计算公式如下:

    如果LC滤波器截止频率和功放PWM工作频率接近时,会造成输出共模阻抗过低,引起过流、谐振等问题。

    2. Q值。Q值的计算公式如下:

    Q值与喇叭阻抗相关,公式中的R_BTL即为喇叭阻抗。Q值一般建议取在0.707左右,Q值过大会造成频响曲线拐点处欠阻尼,有peak振铃问题,过小会造成过阻尼,对整个频响都会造成影响,如下图所示:

    附件有一个简单的excel计算工具,可以辅助你进行LC滤波器设计。

    谢谢!

  • 针对 10uH+3.3uF滤波器 / 4欧姆负载 / BD Mode 情况,用EXCEL计算出的Q值为1.62,  而 SLOA119A Page12给出的Q值为 1.15,请帮忙确认一下造成两者差异的原因。谢谢!

  • 你好:

                Q=1.15是正确的。

                 计算公式 Q= R*sqrt(C/4L) = 4*sqrt(3.3/40) = 1.1489

  • 你好,

    不好意思,Q值公式有点小错误,现在已更正。当只计算BD模式时,C_btl单元格空着即可。

    谢谢!