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TPA3111D1没有音频波形输出

Other Parts Discussed in Thread: TPA3111D1

下面是我设计的TPA3111D1的原理图, 测试没有音频输出, 测量Fault引脚输出低,处于故障状态, 当我将SD拉低再上电,测量Fault没有故障,当SD拉高后Fault又变低,并能听到"咔嗒"声.请帮忙分析原因

谢谢!

  • 那就特别有意一下这个 FAULT 的条件. 从手册看, 主要是 short circuit faults , dc detect faults  依次排除问题吧

  • dc detect faults生成的条件是什么?

  • 以下表格式我测试的引脚数据

      SD拉低
    输入+/- 通过电容接地
    SD拉高
    输入+/- 通过电容接地
    无负载
    SD拉高
    输入+/- 通过电容接地
    带载
    Fault 引脚 高电平,上拉到5V 输出低电平 输出低电平
    GVDD 5.3V 6.93V 6.93V
    输入- 0V 2.93V 2.93V
    输入+ 0V 0V 0V
    输出- 0V 1.41V 1.73V
    输出+ 0V 1.92V 1.73V

    只要我将SD拉低,再上电,Fault就正常,一旦SD拉高就进入故障,再将SD拉低,然后拉高,故障不恢复

    我怀疑是输入端有的问题,不知怎么解决,请帮忙?

  • 输入端有电容,请帮看看原理图,有问题没有

  • 数据手册Page12中有解释,dc detect faults生成的条件是通过持续监视功放输出PWM 占空比来实现的,若占空比的非平衡度超过
    14 %( 例如:+57%,-43%) 并持续约420ms。则DC Detection 的保护功能将被触发。

  • 你提到的”只要我将SD拉低,再上电,Fault就正常“,这时候有输出了吗?

    其实这里提到了一个上电时序的问题,数据手册中也提到了:“To avoid nuisance faults due to the DC detect circuit, hold the SD pin low at power-up until the signals at the inputs are stable.“也就是说上电时,保证SD拉低,直到输入信号稳定之后再将SD拉高。

  • 另外,你提到的SD拉高进入故障,其实是DC检测故障,这个故障不像短路保护,过热保护一样是能够自动恢复的,DC检测故障是不能自动恢复,只有切断电源才能恢复。因此这个是正常现象。

  • SD拉低,当然没有任何的输出,就如上边我给出的数据。当SD拉高后一开始有波形输出,很快就进入故障,大概1秒时间。

    具体故障原因还没找到,请帮忙?

  • 我直接测量两个输入端,输入端 - 有电压2.93V,输入端 + 为0V,是否正常?

    另外,带载后我测量:SD拉低,Fault为高,SD拉高Fault有变低。

  • 不正常,INN和INP都有3V左右的偏置电压。所以一个2.93V,一个0V是不正常的。

    我看了下电路图,没什么问题,只是输入部分,输入音频源是单端信号是吗?我看你将左声道和右声道都接到INP上了呢。

  • 输入是单端信号,因此将左右声道放到 INP 上。

    现在有一个正常的板子,输入INN和INP的电压都是2.92V,即差分为0,输出为50%的方波。

    现在还有些不稳定,声音不够大,一旦输入信号源放大,就保护掉。

  • 经过努力,问题得以解决,谢谢技术支持的帮助。

    现我将调试经过和数据记录如下,方便大家调试,此内容适合TPA311X系列D类功放。

    1. 设计:

            原理图如上,音频输入端必须增加电容隔离,电容最好选择低漏电的X7R MLCC电容,为改善EMI在电容前端再增加一个磁珠。不论是差分输入还是单端输入IN_N和IN_P设计输入电容必须相同,单端输入IN_N通过电容及磁珠(可选)接地。

            对于左右声道混合输入的,按上面原理图

            输出可以使用LC滤波也可以使用磁珠加电容,使用LC滤波要考虑滤波截至频率,一般大于音频最高频率20K 2到3倍,即输入20K的频率时衰减小于-3dB,使用磁珠时磁珠的阻值和饱和电流要足够大,磁珠的阻值在100M时大于70Ohm,饱和电流要在输出RMS电流的3倍以上。

            为了改善输出PWM波过冲,可以增加RC吸收电路(以上电路图没有增加),RC常数在调试时确定,通常选择R=10Ohm,C=0.22uF。

    2. 布局布线:

            输入IN_N和IN_P按差分线走线,和其它差分线一样,不论是差分还是单端,输入电容要靠近输入连接器,单端输入接地点必须在靠近输入连接的接地点。功率输出端尽量靠近输出连接器,以免对内部电路造成EMI,为了EMI的需要在连接器前端可以增加磁珠吸收输出的高频成分。

    3. 调试:

            a  在上电前请测量放大器输入端IN_N和IN_P对地的电阻,包括控制端SD,测量电阻应为无穷大。

            b 上电测量IN_N、IN_P、SD和Fault的电压,见下表:

    测试条件 SD拉低
    输入+/- 通过电容接地
    无负载
    12V电源
    输入端开路
    SD拉高
    输入+/- 通过电容接地
    无负载
    12V
    输入端开路
    SD拉高
    输入+/- 通过电容接地
    带负载
    12V
    输入端开路
    Fault 引脚 高电平,上拉到5V 输出高电平,上拉到5V 输出低电平,上拉到5V
    GVDD 5.0-5.5V 6.91-6.94V 6.91-6.95V
    输入- 0V 2.93-2.98V 2.93-2.98V
    输入+ 0V 2.93-2.98V 2.93-2.98V
    输出- 0V 6V(平均值) 6V(平均值)
    输出+ 0V 6V(平均值) 6V(平均值)
    输出波形 50%的方波,频率为载波频率 50%的方波,频率为载波频率

            c  输入音频,输入音频时因该先将输入线连接好,然后再上电,不然有可能在接线的瞬间输入过大的信号,出现过载保护。

  • 对于每有调试出功放,我测量了输入级,发现IN_P对地电阻只有110多Ohm电阻,因此输入出现对地短路,所以功放就会保护。