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TPA6132A2正相单端放大器电路设计 模拟电子技术 免费猫

发布时间:2020-02-17 13:21:27 阅读: 来源:离心机厂家

TPA6132A2正相单端放大器电路设计 - 模拟电子技术 - 电子工程网

TI 提供的TPA6132A2,因为其100dB 的高信噪比,0.01%的低失真度,出色的消除POP声的能力,以及极高的性价比,在手机等移动设备中,得到了广泛的应用。由于移动设备芯片的集成度的提高,越来越多的芯片组选择了单端的连接方式作为耳机通道输出。TPA6132A2 同时提供了差分,以及单端反相放大的连接方式。但由于一些应用,例如需要配合其他播放设备使用,对于输出的相位有严格的要求,因此需要以正向的单端放大器的连接方式连接TPA6132A2。本文将讨论TPA6132A2 的正向单端放大器的连接方法,以及需要注意的事项。

1. TPA6132A2 简介

TPA6132A2 是TI推出的DirectPath系列的立体声耳机放大器,由于集成了Charge Pump,提供了负电源,因此能够输出参考地的无直流分量的输出波形,使得放大器不再需要大体积的输出隔直电容。

TPA6132A2 作为一个全差分输入的耳机放大器,提供了极高的共模抑制比以及电源抑制比,因此能够达到极低的噪声输出水平。

对于单端的连接,可以简单的将INL+和INR+接地,输入信号由INL-和INR-接入。此时TPA6132A2 构成了反相放大电路,输入的直流偏置为0V,直接由INL/R+供给,因此可以节省一对耦合电容并且由于播放中,耳机的左右声道互相参考,因此同时被反相的两个声道保持同向。所以在TPA6132A2 的手册中,TPA6132A2 将反相放大电路作为了示例。

而在实际的应用中存在一些场景,存在非独立参考的相位,此时声波在空间会存在一定的抵消现象,因此一些设计,即使是使用耳机也希望采用DAC 输出的原始相位。因此本文讨论并提供了正确的正相放大器的接法。

2. TPA6132A2 正相放大器原理

a. TPA6132A2 内部原理

TPA6132 集成了放大电路的反馈网络,根据G0, G1 管脚的配置,会使能不同的反馈网络阻值,来得到不同的放大倍数。SGND 用于连接耳机左右声道地线所共用的FM 电感,用于消除电感阻抗上左右声道归地电流引起的窜扰。

b. TPA6132A2 正相放大器连接方法

因为耳机对于放大器直流分量过于敏感,且HPVSS 并不完全对称与VBAT,因此需要引入直流反馈来减小输出的直流分量,因此需要将INL-和INR-通过一个直流反馈电容接地。

而由于前端芯片输出一般都有较高的直流分量,因此需要在INL+和INR+端接入隔直电容。

由于正向输入脚和反相输入脚的阻抗均相等,因此隔直电容和直流反馈电容可以选择相同的容量,大小等于:

其中fc 为系统的转折频率,一般取值小于20Hz,而Rin 可参考下表中的阻值。

3. 正相单端放大器使用注意事项

a. 输入电容和反馈电容的选择和噪声抑制

因为输入电容和反馈电容在低频的容抗会计入反馈网络,因此不匹配的电容会降低相应频段的共模抑制比,所以在实际应用中可以选择:

1.精度高的电容作为输入及反馈电容,这样容抗能够极大的接近,减小对于共模抑制比的影响;

2.容量更大的电容作为输入及反馈电容,这样即使两颗电容容量存在差异,但由于容抗相对于反馈电阻网络较低,因此也能减小对于共模抑制比的影响。

b. 直流反馈电容的接地点

由于移动式设备集成度高,因此很难规划严格的回地电流,所以在实际的布线中需要考虑归地电流对于电路的影响。一般选择前级芯片的模拟接地点作为直流反馈电容的接地点,因为输入信号以及反馈能够参考同样的地,因此地线上拾取的噪声能够被放大器共模抑制消除。

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