【经验分享】数字功放电路设计
在很多个人计算机或小家电音响数字功放设计中,电源部分由市电经整流、滤波和稳压电路等处理后供给,电路复杂,而且体积大而重。本方案音响功放采用了SWITCH-MODE POWER SUPPLY,使得供电变的简单灵活更实用,且低成本,低功耗,体积小,效率高,设计灵活使用方便的数字功率放大技术。
1、方案设计
图1是功放电路原理图,功能模块上主要有:供电部分,信号输入部分、信号处理功率放大部分、输出部分最后由扬声器或喇叭输出的解决方案。为实现上述目的,本方案提出用9v或1 2 V直流稳压电源即通用的S W I T C H-MODE POWER SUPPLY供电。输入端是直接从数码信号源如PC音频输出端、CD唱机、DVD影碟机、DVD Audio以及LCD或DTV数码电视等输入的数码音频信号,而不是经过ADC模数转换或DAC数模转换处理的音乐模拟信号。所述功率放大电路主要由,供电电路、信号输入、功放IC处理以及信号输出组成。
输出部分由扬声器或喇叭组成。本方案所要达到的效果是:通过电路分析信号输入与数字音源的无缝结合、能有效降低信号间传递干扰,由于采用无负反馈的放大电路、低通滤波器等处理,可以将输出滤波器的截止频率设计得较高,从而保证在20Hz-20kHz内得到平坦的幅频特性和很好的相频特性,使得整个频段内无相对相移,声场定位准确。另外,由于它不需传统音响功放的静态电流消耗,所有能量几乎都是为音频输出而储备,加之无模拟放大、无负反馈的牵制,故具有更好的“动力”特征,即"动态特性"好。除此之外,如附图2所示:LC滤波器的差分实现,它们为滤波器提供相反极性的脉冲,其中滤波器包含两个电感器、两个电容器和扬声器。
2、具体实施方式及应用
如附图1所示:本方案的音响功放的信号流向如下所述:右声道信号(SP_IN_R)由R5,C2的RC串联电路送入功放IC的RINP脚,经IC处理一路由BSRP脚输出给由C13,L2,C17组成的LC低通滤波电路,最后输出给终端SP_OUT_R+;另一路由BSRN脚输出给由C16,L3,C18组成的LC低通滤波电路,最后输出给终端SP_OUT_R-;右声道地信号由RINN脚进入。左声道信号(SP_IN_L)由R6,C4的RC串联电路送入功放IC的LINP脚,经IC处理一路由BSLP脚输出给由C6,L6,C10组成的LC低通滤波电路,最后输出给终端SP_OUT_-;另一路由BSLN脚输出给由C9,L7,C11组成的LC低通滤波电路,最后输出给终端SP_OUT_L+;右声道地信号由RINN脚进入。图2是功放的低通滤波器电路图。
在输出级和扬声器之间插入一个低通滤波器以将电磁干扰(EMI)减至最小,并且避免以太多的高频能量驱动扬声器。为了保持开关输出级的功耗优点,要求该滤波器(见图1)是无损的(或接近于无损)。低通滤波器通常采用电容器和电感器,只有扬声器是耗能元件。
3、结语
本方案音响功放创新的采用了SWITCH-MODE POWER SUPPLY,使得供电变的简单灵活更实用。更为重要的是成功实现了用一块芯片就实现了将数字信号源与数字处理直接结合起来提供端到端数字音频系统。简化了电路设计,容易实现。
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数字功放芯片推荐,单双声道可切换功放ic,唯创知音WT8673
数字功放是一种具有失真小、噪音低、动态范围大等特点的音频放大器,在音质的冷暖度、解析力,背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的,市面上的音频功放IC有许多,下面小编为大家推荐一款,由深圳唯创知音研发的,可单、双声道切换的大功率音频功放ic——WT8673,下面由小编为大家详细介绍一下吧。
WT8673是专门为音频功放而设计,在单声道使用的 情况下;最高可输出80W高效D类音频功率放 大电路,双声道可放大2x40W立体声音频,只需少量的外围器件,便使系 统具备高质量的音频输出功率。
WT8673内置了过流保护短路保护和过热保护,可以有效的保护芯片在异常的工作条件下不被提坏。WT8673可以马驱动低至42负载的扬声器,单声道下最高可提供80W的连续功率;芯片具有高达92%的效率,使得在播放音乐的时候不需要额外的散热器。
WT8673采用纤小的ESOP16 封装形式供客户选择,可以为客户节省可观的PCB面积,其额定的工作温度范围可达 -40℃~+85℃,可以很好嵌入在LCD、TV、家庭音响系统,等众多产品上。
WT8673典型应用图
WT8673功能特点
(1)较大的电源电压范围5V~-26V
(2)效率高达92%,无需散热片
(3)固定24倍增益,集成15K输入电阻,360K的反馈电阻
(4)扩频功能
(5)音频系统带滤波网络,待机电流小于20mA
(6)免滤波功能
(7)输出管脚方便布线布局
(8)良好短路保护和具备自动恢复功能的温度保护
(9)良好的失真和防噗声功能
(10)差分输入
WT8673管脚定义
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