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教你多個音頻功率放大器連接至一個輸出電路

電子設計 ? 來源:互聯(lián)網(wǎng) ? 作者:佚名 ? 2018-03-21 08:22 ? 次閱讀

設計時我們可能會將多個音頻功率放大器連接至一個輸出電路,目的是復用不同 源,或者連接一個外部放大器來延長電池使用時間。另外,我們還可能會將一個 放大器輸出無意中連接至另一個放大器輸出或者電源。所有這些連接都會迫使 APA 輸出電壓異常,從而損壞 APA。要避免此類損壞必須注意一些限制因素, 而本文對這些限制的原因進行了解釋說明。

無論 APA 是開啟還是關閉都會發(fā)生這種損壞現(xiàn)象。APA 開啟時,大多數(shù) APA 的輸出都受到短路保護 (SCP) 或過電流保護 (OCP) 電路的保護,但是 APA 可 承受的電壓范圍仍然相同。一般而言,強制進入 APA 輸出的電壓必須作如下限 定以避免出現(xiàn) APA 損壞: ? 不應強制 APA 輸出超出 APA 正電源電壓(VDD 或 VCC)以上 0.3V, 或者其負電源電壓(基準電壓或 VSS)以下 -0.3V。 ? 不得強制 APA 輸出超過 APA 產(chǎn)品說明書額定電源電壓的絕對最大額定 值。 APA 如何響應強制進入其輸出的電壓關閉時,APA 在其輸出有不同的電阻,范圍從幾歐姆到高阻抗時的數(shù)千歐姆。如果連接至 APA 輸出的外部音頻源可以驅(qū)動這種電阻,則其會推動 APA 輸出的電壓。 開啟狀態(tài)時,大多數(shù) AB 類器件都有 SCP 持續(xù)電流限制。APA 將其輸出保持 在計劃輸出電壓電平,直到其被另一個源強制進入 SCP 或 OCP。之后,它繼 續(xù)吸取其限流,但其輸出電壓受到另一個源的控制。如果 APA 繼續(xù)吸取其限流, 則它可能會過熱,并且會轉(zhuǎn)入熱關閉。它的輸出電壓完全受另一個源控制。APA 充分冷卻后,它會重新開啟,同時只要不斷開外部源連接這一循環(huán)就不會停止。 典型的 D 類 APA 將其輸出保持在其計劃輸出電壓電平,直到它被強制進入 SCP 或 OCP 為止。那么,只要出現(xiàn)一定的電壓限制它便關閉,其輸出電壓受 到另一個源的控制,且沒有吸取較大的電流。逐周期 OCP 的 D 類 APA 一般 會表現(xiàn)如一個持續(xù)電流限制器,直到其關閉為止。 損壞發(fā)生的方式
如果在關閉時另一個源連接至一個 APA 輸出,則它會強制 APA 輸出跟隨其電壓。如果 APA 為開啟狀態(tài),且另一個源可為強制 APA 進入 SCP 或 OCP 提供足夠的電流,則另一個源會強制 APA 輸出跟隨其電壓。可以有幾種不同的損壞方式。 正向偏置主體二極管

單電源 APA 在正電源(通常稱作 VDD 或 VCC)和基準電壓之間運行。輸出 器件為一些帶主體二極管的 FET,其在正常運行中為反向偏置。如果這些二極 管中的一個變?yōu)檎蚱貌⑶覕y帶過大電流,則正常運行中為反向偏置的主體二 極管(請參見圖 1)就會被損壞。單電源 APA 被強制超出 VDD(或 VCC)以 上 0.3V 或者基準電壓以下 -0.3V 時,出現(xiàn)這種情況。 圖 1 正向偏置主體二極管的電流傳導

圖 2 推動 APA 電源電壓超出其限制

TI DirectPath? 運行在正電源(通常稱作 VDD)和負軌(通常稱作 VSS,一般 產(chǎn) 生 自 開 關 電 路 VDD ) 之 間 , VSS 的 量 級 一 般 低 于 VDD 的 量 級 。 一 些 DirectPath APA 將 主 VDD 調(diào) 節(jié) 至 更 低 電 平 , 得 到 其 輸 出 HPVDD , 并 自 HPVDD 產(chǎn)生一個負軌 HPVSS 來控制最大輸出功率。如果 DirectPath APA 的 輸出被強制超出 VDD/HPVDD 以上 0.3V 或者 VSS/HPVSS 以下 -0.3V,其中 的一個主體二極管可能會變?yōu)檎蚱貌y帶過大電流,從而損壞該二極管。 電源過電壓 即使外部電源電流 不損壞主體二 極管,但它 們可能會流至 VDD/HPVDD 或VSS/HPVSS(請參見圖 2)。VDD/HPVDD 和 VSS/HPVSS 一般只獲取電流,因此二極管電流可能會使電源電壓超出其絕對最大額定值,并因此可能會損壞APA 和/或電源組件。 表 1 或許會有助于理解各種 DirectPath APA 的不同電源。通過將其產(chǎn)品說明書 資料同該表進行對比,我們可以確定此處未涉及器件的電源。電源標識可能會與 表中所示標識不同。

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