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(特性类方案需定做)TPA3110/M3110/TPA3110D2 15W双声道提高音频转换器性能分析

大多数现代音频均以数字格式存储,例如:脉冲编码调制 (PCM) 和 MP3。1545119407228746.png

它可以提供无损数据存储、高品质的完美拷贝、无限期存储、高灵活性以及与其他数字系统的兼容性。

需要使用一款音频 DAC 将这些数字格式转换为模拟信号,从而驱动扬声器产生音频声音(模拟波)。

音频放大器对转换后的音频声音进行放大,而扬声器则将其传输给听众。

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在D类立体音音频功放IC使用中,相对于10W-36W之间的音频芯片,小功率音频设备的主要功率集中在

15W左右对于双声道音频放大器芯片来说,作为TPA3110/M3110/TPA3110D2,的主要工作方向

人们通常认为将传输给听众的模拟音频声音是音频系统的最终输出结果。

它的品质取决于整个音频系统,包括原始数字编码本身、音频 DAC 器件、音频功率放大器和扬声器或者耳机的质量。

1545119524335557.png 如果我们将注意力放在音频 DAC 上,则性能的高低取决于 DAC 本身的质量,并受其他外部因素的影响。

高性能音频 DAC 对外部噪声很敏感。这些外部噪声会在转换期间进入音频带。

这种噪声可以来自 AC 电源纹波、射频干扰、开关噪声,甚至是音频系统其他电路组件的散热噪声。

提高 DAC 电源电压的噪声性能来最终改善音频转换器的噪声性能。是解决TPA3110/M3110/TPA

3110D2性能提升的主要方向之一

音频性能规范

为了对某个声音系统的噪声性能高低进行量化,我们需要测定出某些规范参数。

作为可以用交互使用的TPA3110/M3110/TPA3110D2,M3110产品主要的产品特点

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主要特点:


满足最新的六级能耗标准
工作电压范围:4.5V~18V
16V供电,当负载为 8Ω、总谐波失真为10%时,2×15W
12V供电,当负载为8Ω、总谐波失真为 10%时,2×10W
12V供电,当负载为4Ω、总谐波失真为 10%时,2×16W
12V供电,当负载为 4Ω、PBTL 模式,总谐波失真为 10%
时,20W
扬声器保护包括输出功率限制和直流输入检测
新型高效转化率,不需要外部散热器
免滤波器独特设计
新型直通线脚设计,便于 PCB 布版 具有自愈特性的短路
保护、热保护
谐波失真小,无噗噗声
四个可选择的固定增益
差分输入方式

封装形式:HTSSOP28






总谐波失真 (THD) 测定音频信号回放期间音频转换器所产生的不良信号数量。

如音频转换器等系统均为非理想和非线性器件,其具有单个或者多个输入和输出。它们始终都有原始输入信号失真。

这种失真常常加在原始输入信号谐波上。因此,总谐波失真代表了原始信号的失真数量是衡量所有音频 DAC 性能的一个理想技术参数。1545120130444568.png

但是,单是总谐波失真本身而言,并没有包含 DAC 产生输出信号的其他非失真相关噪声。

因此,将总谐波失真与噪声结合,便可构建起另一个测量标准,即 THD+N 规范。THD+N 准确地量化了 DAC 产生的与输入信号无关的所有噪声。这种噪声来自于电源 AC 纹波、射频干扰、开关噪声、振动以及音频系统的电路组件散热噪声。
人们通常用 THD+N 规范来规定音频 DAC 器件的性能,但是其未对频带范围内的 DAC 性能作深入探讨。需要使用一个 FFT 分析仪图来分析其频带内所有模拟音频信号的质量。该此类型的分析仪利用改变模拟音频输出信号的时间,并通过快速傅里叶变换 (FFT) 技术将其转换成频谱。这一测量过程显示了一款音频转换器在其整个 1 – 20 KHz 范围内的音频转换器性能,并清晰地显示了噪声和谐波失真性能。
电源对音频性能的影响

为了实现在不使用期间的最大限度的省电,M3110 采用了 SD 模式来降低供电电源的电流(I CC )。在功放正常工作时,端保持高电平。若端被置于低电平状态,功放进入静音及低电流状态。不要将 SD 端悬空,那样的话功放的工作状态不可预期。为了最好的抑制掉电“噗噗”声,最好在不用的时候使功放处于 SD 状态,而非掉电状态。 为了最好的抑制掉电“噗噗”声,最好在不用的时候使功放处于SD 状态,而非掉电状态。

大多数音频应用都由一个 12V 总线的 AC 电源适配器来供电。我们必须将这种 12V 总线转换成 5V 或者 3.3V,这样才能满足音频 DAC 转换器的要求。我们可以利用一个开关式或者线性稳压器来完成这种转换。开关式稳压器较为理想,因为它们拥有较高的效率。它们的效率通常可以达到 80%-95%,可最小化系统功耗和发热量。但是,这些稳压器存在开关噪声,并在其 DC 输出电压以上有 AC 纹波电压。这两个影响降低了音频 DAC 的性能。


*由于厂家晶圆原因,此类方案需特殊定做,若影响合作伙伴工艺改良,请垂询相应工程师

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