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1 概述 D類數字功放是近年來在電腦多媒體領域中出現的新芯片，隨著這類技術的成熟，它已開始向傳統音響領域擴張。數字功放簡單來說就如同開關電源一樣，用開關信號來控制音頻放大的輸出。在數字功率中首先將模擬音頻信號或數字音頻信號變換成PWM脈寬調制編碼音頻信號，并由PWM碼控制驅動器去控制大功率開關晶體管的開關。然后用輸出的大功率PWM信號經LPF低能濾波器濾波后得到的模擬音頻信號去推動喇叭負載。 將PWM調制和控制部分與功率元件集成在一片上的All-IN-ONE芯片只能適合較小功率的放大器。而如果將控制部分單獨集成，就相當于使用了中大功率放大，因此不必加裝散熱板，這使得整機的設計更加方便。對于200W以上的大功率數字功放來說，這種結構縮小體積的效果十分明明。因此，越來越多的幾瓦至幾十瓦的數字功放也開始運用獨立控制部分方案。這一方案的另一大優點是其后接的大功率MOSFET選擇范圍很大，有利于提高音頻質量和控制成本，因而適宜于不同檔次的Hi-Fi設備。LX1710/LX1711就是少數具有Hi-Fi特性的數字功放控制芯片之一。 2 LX1710/LX1711的主要電氣特性 LX1710/LX1711采用28腳扁平封裝，其主要參數特性如表1所列。它們的差別是前者的最高耐壓力25V，而后者為30V，另外，最大功率和其它相應的電流參數也有所不。但其使用卻完全相同，并可直接代換。 表1 LX1710/LX1711主要電氣特性
3 結構原理和應用電路 圖1是LX1710/LX1711的內部主要結構和外圍電路接線圖。在該電路中，LX1710用作控制芯片，在帶有2Ω負載時，最大可獲得38W輸出功率，其效率可達84%。另外，MOSFET管散熱僅靠印制板即可，不需再加散熱板。 該芯片的PWM輸出脈沖由三解波和比較器以普通方式生成。因為，外接功率元件以H形開關電路構成，故反饋信號可用差動方式取得。由于其模擬輸入也采用差動方式，因而可抑止共模噪聲。 該芯片內含切斷輸入信號的靜音和耗電25μA的睡眠功能。并具有過電流保護功能，當負載短路時能保護外接功率MOSFET管不被燒毀。 控制形D類功放芯片的外圍元件比單片一體型D功放IC的外圍元件要多不少。其中，最主要的元件是兩對開關功率MOSFET管，并要求這兩具管子能較小的驅動來獲得較大的能量，同時應在小能量時保持較小的導通阻抗。圖中選擇的是仙童公司出品的低開啟電壓型功率MOSFET FDS4853（N溝道，對管）和FDS6612（P溝道，單管），這幾個MOSFET均具有較低的開啟電壓值。 該電路的另一個特別是由R3和R4構成的反饋電路。這個反饋電路接在濾波器之前，可以有效地抑制由于L1，L2，C20，C21構成的LC濾波電路所引起的頻率特性的惡化和失真的增加。而如果象傳統模擬功放那樣直接從喇叭負載上引出反饋，則會減少高頻成分的反饋量，而這對改善模擬波形作用不大。 LC二階低通濾波器的高端截止頻率fh=1/(π(LC)1/2),品質因素Q=RLC20/L1。所以喇叭阻抗的大小會對高頻端的頻率響應產生直接影響。要使高端響應平坦，相頻變化不激烈，Q值不能大小1。從理論上說，D類功放低頻可以到零頻，但由于電路中的輸入電容C3和C14的存在，而使直波被隔斷了。 D類功放的電源退耦十分重要，接線不當就有可能引起自激振蕩。因此，電路中除大容量電解電容外，其它退耦電容都應采用低電感型電容，幾μF的電容以鉭電容為宜。其中0.1μF的幾只電容應盡量靠近IC電路的引腳處，以加強高頻退耦作用。另外，普通地線和功率地線也應分開布線。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
