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[参考译文] TAS5431-Q1:D 类放大器

Guru**** 1456440 points
Other Parts Discussed in Thread: TAS5431-Q1, TPA6304-Q1, INA1620, TPA6404-Q1
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier

器件型号:TAS5431-Q1
主题中讨论的其他器件: TPA6304-Q1INA1620TPA6404-Q1

您好!

我需要一个模拟输入范围为4.5Vrms 的10W 音频放大器。

我选择 了 TAS5431-Q1放大器、以满足我们的近似要求。

TI 是否可以拥有10W 范围的音频放大器?

我需要手动设置增益(而不是基于 I2C、SPI 等接口协议)。

注意:我需要一个放大 器来实现编解码器 MAX98090的输出 SPKLP、SPKLN、SPKRP、SPKRN (大声扬声器)和 HPL、HPR (耳机)。 输出内部具有 D 类放大器。

谢谢、此致、

Pedaiah G.

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    你(们)好,Pedaiah

      输入范围4.5Vrms 是一个问题。 对于我们的大多数器件、输入正弦波的峰值限制在3V 左右、请查看我们的数据表。 10W 不是很大的功率、我们的许多器件都可以满足这个值、不用担心。  

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier "]我确实需要手动设置增益(而不是基于 I2C、SPI 等接口协议)。

      请问您更喜欢通过什么方法来更改增益设置? 如果不使用 I2C、我们的某些器件可能需要更改 PCB 上的电阻器值以更改增益。 这种方式是否对您更方便?   

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier ]注:我需要一个放大 器来实现编解码器 MAX98090的输出 SPKLP、SPKLN、SPKRP、SPKRN (大声扬声器)和 HPL、HPR (耳机)。 输出内部具有 D 类放大器。[/quot]

      似乎您总共需要3个频道、其中一个应该是耳机。 TAS54xx 系列没有如此多的通道、也可能不支持耳机。 您可以考虑 TPA6304-Q1。

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    您好、Shadow He、

    非常感谢您的快速响应。

     内部 D 类放大器的最大放大值为4.5Vrms。 我们如何将该值限制 为最大值 3V

    2.我们可以对 PCB 或 MCU 的 GPIO 配置上的电阻设置进行微调。

    是的、我们需要三个不同通道的放大器。

        a)   内部 D 类放大器的差分输出 SPKLP、SPKLN 或 SPKRP、SPKRN (扩音器)。 无论是左侧还是右侧扬声器、我们都将使用它。 不是两者都有。

        b)  内部 H 类放大器的单端输出 HPL、HPR (耳机)

    如果 不 采用单个封装、我们可以为耳机和扬声器使用单独的放大器。

    4. TI 放大器的放大输出将连接到外部扬声器和耳机。 您能向我们推荐一种可防止 ESD、TVS 和 EMI/EMC 干扰的解决方案吗? 还是 TI 内置了保护功能?

     

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    你(们)好,Pedaiah

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4200102 #4200102]1..内部 D 类放大器的最大放大值为4.5Vrms。 我们如何将该值限制 为最大值 3V。[/报价]

     我认为最简单的方法是限制输入信号电平。 或者、您也可以在发送到放大器之前使用另一个放大器来降低电压电平。

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4200102 #4200102]2. 我们可以对 MCU 的 PCB 或 GPIO 配置上的电阻器设置进行微调。

    很抱歉、我检查了汽车端产品、它们不支持以这种方式调整增益设置、必须使用 I2C。

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4200102 #4200102]3. 是的、我们需要三个不同通道的放大器。[/quot]

    如果您喜欢使用 TPA54xx 产品、因为它们没有用于连接耳机的线性输出模式、我们建议在滤波器之后添加 RC 系列以确保稳定性。 如下图所示。 如果您选择较新的产品、如 TPA6304、则可以将一个通道设置为线性输出模式、这样可以毫无问题地连接耳机。

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4200102 #4200102)]您是否可以为我们提供 ESD、TVS 和 EMI/EMC 保护解决方案? 或者 TI 有内置保护?[/QUERP]

    我们的产品中已经内置了 ESD 保护。 对于 EMC、为了通过 AUTO 标准、我们建议  使用 PVDD 输入的 π Ω 滤波器、在 PCB 端口侧为每个 OUTP 和 OUM 添加额外的10nF 电容。 请注意 LC 环路、使其更小、也靠近我们的放大器。 将输出迹线放置在 PCB 的中间层。

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    嗨、Shadow He、

    1.注意到正常。 根据您的建议、我们将输出限制为3V、并作为输入提供给 TI 放大器。

    2.注意到"确定"。 我们将 更改设计、使增益应由 I2C 控制。

    3.我们将使用较新的产品  TPA6304进行耳机和大声扬声器放大。

    由于 MAX98090编解码器耳机输出具有 H 类放大器、而扬声器输出具有 D 类放大器、因此 在将这些输出与 TPA6304输入级联以实现更多放大时有任何问题? 下面是  MAX98090编解码器方框图。

    4、注意到正常。

    由于 MAX98090编解码 器扬声器输出为差动、耳机输出为单端、但 TPA6304输入看起来是单端、输出为差动。 我是否需要使用单端到差分和差分到单端转换器来连接 MAX98090和 TPA6304?

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

     

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    你(们)好,Pedaiah

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4201816 #4201816"]将这些输出与 TPA6304输入级联以获得更多放大效果时出现的任何问题?[/quot]

    在使用时不应出现这种问题、我们的器件能够滤除高开关噪声。 但仍建议您在将音频发送到放大器之前在编解码器输出之后添加滤波器。

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4201816 #4201816"]我是否需要使用单端到差动和差动到单端转换器来连接 MAX98090和 TPA6304?

    这是一个选择、但可能会给您带来不便。 考虑到您的编解码器输出、我们可以选择 TPA6404器件。 它与 TPA6304非常相似、但具有差分输入端口。 可支持差分和单端输入。 请访问以下链接、并申请获取详细的数据表。

    https://www.ti.com/product/TPA6404-Q1?keyMatch=6404

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    您好、Shadow He、

    1.好的。 注意到。

    我们已申请  TPA6404数据表。 收到后、我们将设计并分享设计以供您审核。

      TPA6404还支持单端和差动端模拟输出吗?

    对于 TPA6404、单端和差动端输入可通过软件或硬件进行配置?

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    你(们)好,Pedaiah

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4203793 #4203793"] TPA6404是否同时支持单端和差动端模拟输出?

    抱歉、对于我们较新设计的器件、仅支持差分输出。

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4203793 #4203793"]要通过软件或硬件配置的单端和差动端输入?

    只更改硬件连接即可。

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    您好、Shadow He、

    好的、注意。

      对于 耳机的 HPL 和 HPR 通道、需要单端输入。

      那么、我们是否可以使用 OUT_1P 到 HPL 和 OUT_1M 到 GND、

                  OUT_2P 至 HPR 和 OUT_2M 至 GND?

      还是建议使用差分转单端转换器?

    2. 好的、注意。

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    你(们)好,Pedaiah

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4205157 #4205157"]

     那么、我们是否可以使用 OUT_1P 到 HPL 和 OUT_1M 到 GND、

                  OUT_2P 至 HPR 和 OUT_2M 至 GND?

      还是建议使用差分转单端转换器?

    [/报价]

    我想您想说:

                  IN_1P 至 HPL、IN_1M 至 GND、

                  IN_2P 至 HPR、IN_2M 至 GND

    这不是问题。 不要忘记每个输入端口的1μF Ω 输入电容器。 无需使用转换器、这对您没有太大帮助。

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    您好、Shadow He、

    如果我的耳机左声道和右声道需要单端输入、如何将耳机连接 到 TPA6404差动 输出?

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    你(们)好, Pedaiah

      TPA6404无法直接支持单端输出、恐怕我们需要在此处使用转换器。

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    您好、Shadow He、

    我们使用的是耳机、具有单端左声道和右声道。

    我们是否可以使用 out_1P 到 hp Left 以及 out_1M 到 GND、

              OUT_2P 至 HP 右侧和 OUT_2M 至 GND?

     如果不是、 您是否可以为 TAS6404输出推荐差分至单端转换器?

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    你(们)好,Pedaiah

    [引用 userid="476175" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1131901/tas5431-q1-class-d-amplifier/4207979 #4207979"]

    我们是否可以使用 out_1P 到 hp Left 以及 out_1M 到 GND、

              OUT_2P 至 HP 右侧和 OUT_2M 至 GND?

    [/报价]

      您的描述实际上是使用的单端产品、我们的器件不支持它。 我将仔细检查转换器。

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    你(们)好,Pedaiah

      对于耳机端口、实际上 有特殊的耳机放大器可供您选择、您可以参阅 以下链接。 与 INA1620类似、它具有差动输入和单端输出、非常适合您使用。 您可以考虑使用编解码器输出直接连接此耳机放大器。

    https://www.ti.com/audio-ic/amplifiers/headphone-amplifiers/products.html#p342=0.08;400

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    您好、Shadow He、

    很抱歉、由于我遇到 TI E2E 支持论坛维护问题、所以回复延迟。

    由于 MAX98090的耳机左声道和右声道输出是单端的、我使用 了 TPA6404-Q1 + INA1620并实现了最终所需的电路。

    请查找随附的电路并征求您的意见。  

    除了  TPA6404-Q1 +  INA1620器件外、我们还为您提供更好的解决方案。

    e2e.ti.com/.../AMPLIFIER-CIRCUIT.pdf

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    尊敬的 Pedaiah:

    本周中国国庆节假期的阴影已经消除。  我将回答您的问题、并在他外出时查看您的原理图。   

    1. 我在音频输入引脚上没有看到任何耦合电容器。  将 R84、R86、R89和 R90替换为470nF 电容器。  R81、R82、R83、R85、470nF 电容器(如果 MAX98090输出上没有)。
    2. 静音引脚逻辑反相。  您的逻辑始终保持静音
    3. 输入到 INA1620的输出的 LC 滤波器。  它们需要匹配 INA1620电路的输入阻抗
    4. 您能否绕过 TAS6404并将 INA1620直接连接到 MAX98090的耳机输出?   
    5. 如果被绕过、您可以使用 TAS5441吗?
    6. 您能否使用能够满足您需求的 TI 编解码器或 ADC?

    我无法评论 INA1620原理图。   

    此致、
    Gregg Scott

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    您好 Scott、

    好的。 感谢您的快速响应。

    1.注意到正常。

    2. 注意到"确定"。

    3.根据数据表,INA1620的差分输入阻抗为(60kohm II 0.8pF),共模输入阻抗为(500Mohm II 0.9pF)。

      您能否分享任何应用手册或设计公式、以匹配 LC 滤波器的阻抗?

    由于 MAX98090编解码器耳机输出左声道和右声道是单端的、这就是我们通过 TAS6404进行连接的原因。

      能否将单端输入连接到  INA1620?

    5.我是否可以将单端输入连接到 TAS5441? 如果是、我可以使用两个器件、例如耳机左声道和右声道。

    6、目前我们没有任何办法来改变当前的设计,我的意思是我们不能改变编解码器 MAX98090。

     

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    尊敬的 Pedaiah:

    1. 注意到
    2. 注意到
    3. 在此位置、我将使用 RC 滤波器而不是 LC 滤波器。
    4. 我相信您可以在单端输入中连接 INA1620。   
    5. 您可以轻松地将 TAS5441的输入连接为单端、其中两个非常合理、尤其是在价格方面。
    6. 明白

    此致、
    Gregg Scott

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    您好、Gregg Scott、

    根据您的建议、我们将使用  TAS5441实现放大器电路。

    已附上我们最终要求的方框图。

    e2e.ti.com/.../Audio-amplifier-Block-diagram.pdf

    我可以通过以下方式进行连接吗?

    1) 1)耳机左声道-设备1

    IN_P -> HPL  

    IN_M --> GND

    OUTP --> HPL_OUT

    OUTN --> GND

    2) 2)耳机 右声道- 设备2

    IN_P -> HPR

    IN_M --> GND

    OUTP -> HPR_OUT

    OUTN --> GND

     

    或者、您是否建议更好的解决方案?

     

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    Pedaiash、

    您还可以使用 TAS5441连接扬声器。  基本而言。 您可以为此电路使用三个 TAS5441。  无需 I2C、因为除非您想监控故障和警告、否则该器件不需要 I2C。  此外、您不需要散热器、因为 PCB 接地层用作散热器。

    此致、
    Gregg Scott

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    您好 Scott、

    注意到了 OK。

    我们将使用三 个 TAS5441来处理扬声器、耳机左声道和右声道。

     TAS5441的差分输出作为单端连接、用于耳机左声道和右声道。

    随附了经修改的方框图、供您参考。

    e2e.ti.com/.../Audio-amplifier-Block-diagram-VER1.pdf

    这是否符合我们的要求? 如果是、我们将分享最终设计供您查看。

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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     方框图看起来不错。

    此致、
    Gregg Scott

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    您好、Gregg Scott、

    非常感谢您的方框图审阅。

    请使用 TAS5441查找适用于扬声器较大、左右两侧耳机通道的附加放大器电路。

    e2e.ti.com/.../TAS5441-AMPLIFIER-CIRCUIT.pdf

    请就 MAX98090编解码器的设计和阻抗匹配征求您的意见。

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    Pedaiah、

    放大器电路正常。  请注意、这些放大器的 I2C 地址是相同的。  如果您选择使用 I2C、则需要具有 I2C 多路复用器。  这些器件的运行不需要 I2C。

    此致、
    Gregg Scott

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    您好、Gregg Scott、

    感谢您的电路评论。

    注意到了 OK。

    请在 随附的文件中获取有关 TAS5441和 MAX98090编解码器之间阻抗匹配的反馈。

    e2e.ti.com/.../TAS5441-AMPLIFIER-CIRCUIT--VER.1.pdf

    谢谢、此致、

    Pedaiah G.

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    Pedaiah、

    您应该移除 R121和 R124、它们不是必需的。

    我不知道 MAX98090上 HPR 和 HPL 输出引脚上的偏置电压。  可能需要调整 R134和 R145的值。  如果对其进行了调整、则相应地更改 R137和 R148的值。

    否则、原理图看起来不错。

    此致、
    Gregg Scott

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    您好 Gregg Scott。

    注意到了 OK。

    非常感谢您耐心地回答我们的所有问题。

    此致、

    Pedaiah G.