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[参考译文] TPA3128D2EVM:电压输出摆幅

Guru**** 2373240 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3128D2EVM, TPA3118D2EVM, TPA3128D2
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/1476062/tpa3128d2evm-voltage-output-swings

器件型号:TPA3128D2EVM
主题中讨论的其他器件: TPA3118D2EVMTPA3128D2

工具与软件:

你(们)好、

非常感谢您对我们先前有关该问题的回答。

我们很快就要完成一个基于此 EVM 规范的设计。

为了仔细检查、如果您能确认以下内容、我将不胜感激:

让 OUTPR 和 OUTNR 分别表示右通道的正输出和负输出。

OUTNR 和 OUTPR 之间的电压差可能在-OUTPR VCC 和 VCC 之间发生近似变化。 是这样吗?

如果正确、是否可以组合右侧和左侧通道以获得大约-2VCC 和+2VCC 之间的输出摆幅?

相关注意事项是、PBTL 配置会增加输出电流容量、但不会增加电压摆幅间隔。 对吗?

谢谢你。

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    您好!

    是的、您对所有账户都正确无误。 忽略电感器和输出 FET 中的损耗、输出将无法摆动到高于 PVCC 或低于 GND。 这意味着差分输出可以从+PVCC 摆动到-PVCC (PVCC 的正侧或 PVCC 的负侧)、或 PVCC/sqrt (2)的 rms 输出电压。 PBTL 通常用于需要更高额定电流的低阻抗扬声器。 通过并联两个输出、可在两个通道之间分配电流、使扬声器接收到的总电流加倍。 电压限制保持不变。

    此致、

    Ramsey

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    尊敬的 Ramsey:

    非常感谢您的答复。

    我有两个快速的跟进问题:

    1.如果我们为放大器使用单端输入信号、其电压在-Vin/2和 Vin/2之间变化、我们是否需要担心对其施加直流阈值?

    2.在文档中、我没有看到放大器有任何输入灵敏度。 输入灵敏度是指激励放大器所需的最低阈值输入电平。 我是否可以假设无论输入电压电平是否超过特定的灵敏度阈值、放大器都能正常工作?

    此致。

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    您好!

    如果使用单端输入、器件的一个 输入引脚应通过交流耦合电容器接地、另一个输入引脚应通过交流耦合电容器连接到信号。  

    是的、无论输入电平如何、放大器都可以工作、但如果信号过低、则信号可能会被淹没在音频源的本底噪声中、从而使放大器不会拾取它。

    此致、

    Ramsey

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    尊敬的 Ramsey:

    再次感谢您的反馈。

    我们最终有机会测试今天在工作台上购买的 TPA3128D2EVM 模块之一。 我们连接了两个独立的工作台电源、每个电源将24VDC 输出到 PVCC 和 AVCC。

    然后、我们简单地馈送 RIN+和 RIN-之间的单端正弦波输入。 遗憾的是、我们无法在放大器输出端测量除噪声之外的任何其他结果、即使我们将输入音量一直更改到高达100%。 我们确保在示波器上、放大器输入端确实存在信号和电源。 我们调节了 PLIMIT 电位器、但它没有产生任何影响。

    我们仅需遵循快速入门指南、便未更改任何默认跳线。

    我们目前正在为一些锂电池充电、我们将尝试使用电池电源。 但我不确定它是否会有所帮助。

    如果您以前遇到过这样的情况、并且您能给我们提供一些反馈、那将非常感谢、因为我们的项目之一基于这款放大器的性能。

    此致。

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    再回到我的问题、我们首先将示波器连接到放大器的右侧通道输出端子上。 然后、我们在示波器探头的端子上连接了一个7.5欧姆电阻器、并且在两种情况下均未看到任何输出。

    谢谢你。

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    您好!

    您能给我发送设置的图片吗? 这可以帮助我验证 EVM 上的所有连接。

    此致、

    Ramsey

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    是的、 请告诉我图片是否足够清晰。 谢谢你。

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    看起来未安装 AVCC SELECT 跳线(J3)。 尝试移动跳线、使其位于中心引脚和"J4"丝印标签之间。

    此致、

    Ramsey

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    我们进行了该更改、但不幸的是、示波器屏幕上没有出现噪声。

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    您是否可以探测器件的电源(引脚17/18、也可以测量中间的电源和标记为 J3引脚的"J2")、并确保器件正在通电? 此外、您还可以探测故障测试 点和器件的模拟输入(GNDL+跳线上的一个引脚)。

    此致、

    Ramsey

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    电源测量结果为24V。 当我们尝试 FAULT (橙色)引脚和 GND 之间的电压差时、闻起来很快就会出现。 FAULT 引脚与 GND 之间的电压差似乎在数百 mV 的间隔内变化。

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    明确一下、我们能够验证电路板是否收到24VDC 电源。 我不确定我们尝试测量故障电压是否会导致电路板挤压。 是否有可能是电路板开箱即用有缺陷?

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    EVM 在以 ESD 袋的形式包装并发出之前都经过测试、因此开箱后不会损坏电路板。 您是否能够探测输入?

    此致、

    Ramsey

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    尊敬的 Ramsey:

    我们还有另一个更新、这一次是个更好的消息。

    我会尝试详细提及这点、希望它能惠及社会。

    我们有一个来自 TI 的独立放大器(TPA3118D2EVM)、它不提供双电源、因此出错的几率较低。

    由于使用 TPA3118D2EVM 进行的初始测量也未返回预期结果、因此我怀疑我们可能会在我们的设置中将放大器运行到某种短路保护模式。

    在过去的不同项目中、我们意识到随附某些示波器的探针可能表现出奇怪的行为、迫使放大器进入短路保护模式。 因此、我们从左通道的负输出端移除了负探头、然后我们进行测量时仅使用示波器上连接到左通道正输出端的正探头。

    这真的起到了很大的作用、我们至少可以看到我们希望看到的放大正弦波。 我们最终在没有负载电阻器的情况下进行了这些测量、这个社区可能会从中受益。 因此、放大器的输出带宽仅由其输出端的 LC 电路决定、该电路的谐振频率为61KHz。 我们确实会看到64 KHz 时有近36 dB 的增益(计算方法为20 log 增益)。 不过、在较低频率下、增益大幅下降。

    我们明天将继续使用 LOUT+和示波器探针之间的电阻器进行测试、在此我们将挑选类似于典型负载的电阻器值。

    所以 Ramsey、我有两个后续问题:

    我们担心的一个问题是放大的正弦信号会产生较大的直流失调电压。 鉴于我们的设置、如果您对此有任何见解、我们表示感谢。

    2.在我提到的设置中使用一个10至20欧姆的电阻器作为负载是否安全(即在 LOUT+和探头之间放置一个10至20欧姆的电阻器)?

    附注:我们之前经过调整的电阻器似乎是我们之前在第一次设置中使用的电阻器。

    非常感谢。

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    您好!

    您在放大的正弦波上看到的直流是因为只观察差分输出的一个桥臂。 这些 D 类放大器的每个输出桥臂在 0和电源之间切换。 PWM 占空比的变化包含音频信号、因此、当您滤除切换时、您将保留音频。 您可以将滤波器视为一个移动平均值。 但是、由于开关可以从0变为 VVCC、因此每个桥臂上的音频信号可以从0变为 PVCC、这意味着每个单独桥臂上会存在共模(DC)电压偏移。 当您将两个支腿连接到扬声器的端子时、直流 信号在两侧都匹配、因此扬声器将看不到任何直流信号。本质上、正支腿是 Vcom + Vsig、p、负支腿是 Vcom + Vsig、n、这意味着差分信号将是(Vcom + Vsig、p)-(Vcom + Vsig、n)= Vsig、p - Vsig 在支持单端输出的放大器中、您 会需要一个大型直流阻断电容器。 TPA3255数据表 在10.2.3节中提供了展示此行为的原理图。

    关于 LC 滤波器、值得注意的一点是、当没有连接负载时、LC 会发生欠阻尼。 这会导致谐振频率下的增益增加。  此 LC 滤波器设计器 工具 应用手册 介绍了此行为以及 LC 滤波器设计的最佳实践来避免这种情况。 若要使用 LC 滤波器进行测试、应在两个输出之间连接一个虚拟负载。 如果您的示波器导致短路、则在示波器和信号之间添加高阻抗可能会有所帮助。

    此致、

    Ramsey

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    Ramsey、

    非常感谢您提供进一步的见解。 我们使用虚拟电阻器执行差分测试、并且仍然在输出端观察到一些直流失调电压。 但是、我们认为这可能是输入信号进入 PA 后具有直流失调电压造成的。 我们在前置放大器设计中考虑了这一点、因为前置放大器将一个大型隔直电容器串联到其输出端。

    您是否能够确认、在此数据表和其他 TI 数据表中、放大器增益的计算结果为20 log (Vout/Vin)?

    谢谢你。

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    您好!

    YEA、增益计算为20 log (Vo/Vin)。

    此致、

    Ramsey  

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    谢谢 Ramsey。 我们将推进系统设计。 如果您不介意的话、还有一个简短的问题:我们从数据表中了解到、设置 AVCC<PVCC 可能会在空闲时降低功耗。 这是推荐的运行模式吗? 还是建议我们设置 AVCC=PVCC?

    此外、例如、如果我们设置 AVCC=12VDC 和 PVCC=24VDC、那么这是否会导致输出电压摆幅间隔发生任何变化? 即、我们是否仍然能够获得0<=OUTPL<=24和0<=OUTNL<=-24?

    此致。

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    您好!

    在 TPA3128D2上、分离轨通过使模拟电路以低于 PVCC 的电压运行来节省电力、从而降低内部 LDO 中的损耗。 如果您正在设计的系统需要能够获得的每一点效率、或者如果您已经有一个较低的电压轨  (有一些可以使用)、那么分离轨可能值得这样做。 由于使用的是24V PVCC、因此 AVCC 引脚的电压应 高于6V (数据表的第9.1节)。 如果您的系统级设计更依赖于成本或简单性、则也可以将 AVCC 和 PVCC 连接在一起。 无论是否使用分离轨、输出都将具有相同的摆幅间隔。

    此致、

    Ramsey