作者： Henry Kwok

外部元件放置

接地問題

電源和去耦

PWM濾波器

散熱問題

I2C/ I2S 通信

1.組件放置

D類放大器產(chǎn)生PWM脈沖，揚聲器端子橋接負載配置，揚聲器驅(qū)動器大約是電源的兩倍。 工作頻率一般為384Khz至768Khz，快速切換對具有快速上升時間（nS）和短脈沖寬度，因此這可能會出現(xiàn)嚴重的RF發(fā)射干擾，使芯片到揚聲器之間的走線成為天線，所以 處理組件放置很重要。

Output Filter

2.接地問題

- 與組件放置密切相關(guān)的是接地問題。 理想情況下，所有組件都放置在理想的位置，堅固的接地平面具有零阻抗，因此不會干擾任何其他因素，并且不會產(chǎn)生任何影響，并且會對接地返回電流造成EMI威脅。

-理想情況下，可能需要將敏感元件放置在遠離噪聲元件的地方，地平面具有有限的阻抗。 這是可能需要將接地隔離到一定程度的地方，但是由于隔離產(chǎn)生不需要的天線而存在引起EMI危險的風險。

在芯片內(nèi)部，模擬和數(shù)字域需要相互通信。 下面的紅色環(huán)路是地電流。 這意味著存在從不同接地流入和流出的返回電流。 由于這些接地回路電流和每個電路之間的連接阻抗，以避免噪聲從數(shù)字電路耦合到模擬電路。 建議使用不同的接地以避免開關(guān)耦合通過地面的噪聲， 即使連接一個小電阻來增加分離也可

-如果可能，請使用小電阻器以改善電源接地與模擬接地之間的距離

-避免數(shù)字電源和模擬電源連接在一起

-添加電源濾波器

3供電和解耦

由于這些音頻放大器直接連接PVDD供電，因此電源阻抗很高，因為電流消耗很大。 內(nèi)置有大量保護功能的內(nèi)部電路，如UVP（欠壓保護），OCP（過流保護），OTP（過溫保護），UVP和OCP都會因電源尖峰而產(chǎn)生錯誤觸發(fā)，因此 正確的耗材去耦可能有助于它。

PWM Wavform邊緣

D類芯片輸出上升時間的正常PWM約為2nS，邊沿電流的頻率將在200Mhz，此芯片上的電源去耦至關(guān)重要，以保持電流回路盡可能小并避免傳播 干擾。 開關(guān)瞬態(tài)可能非常高，因此我們建議在每個放大器供應引腳旁邊放置陶瓷電容。 由于電流很大，建議每個引腳至少使用1uF + 0.1uF。 需要從VDD到具有相同層的主電容的直接跡線，電容器接地連接應與放大器芯片接地相同。

在更高功率的D類放大器中，通常輸出功率大于10 W，輸出端的濾波器放大器是必需的。 濾波器本質(zhì)上是無源的，并且每個濾波器都使用電感器和電容器輸出終端。 因此，它被稱為LC濾波器。 選擇適當?shù)腖C濾波器元件對于滿足所需的音頻性能，效率，EMC / EMI要求和最終成本至關(guān)重要應用。 本應用報告可作為輔助LC濾波器組件部分的指南D類放大器，以滿足終端系統(tǒng)的目標設(shè)計目標。一些TI D類音頻放大器在單個器件中支持多種輸出配置。 這允許最終應用程序的高度靈活性。

PWM濾波器可以采用不同的模式，以支持板放大器類型，如AD調(diào)制，BD調(diào)制，1SPW，混合。。。。。。等。 此外，PWM具有匹配BTL模式，PBRL模式和SE模式的不同配置。

橋接負載（BTL）

并聯(lián)橋接負載（PBTL）

單端（SE）

TI開發(fā)了LC計算工具，用于優(yōu)化價值，方便最終客戶設(shè)計自己的濾波器。 以下是下載地址。 請確保您的電路與您選擇的調(diào)制方法匹配。

http://www.ti.com/tool/lcfilter-calc-tool

散熱問題

由于功率放大器是高電流器件，因此熱量對于那些設(shè)計者來說是一個挑戰(zhàn)。

在D類音頻放大器中，PWM開關(guān)頻率主要影響MOSFET損耗和電感器損耗。 采用大電感降低PWM開關(guān)頻率，提高散熱性能。 ?在大輸出情況下，LC濾波器可以實現(xiàn)比鐵氧體磁珠更好的熱性能。

- 將功率放大器設(shè)備放置在遠離PCB邊緣的位置，避免使用走線或串線切斷從音頻放大器設(shè)備到周圍區(qū)域的熱量流。

解決方案：

使用1SPW模式減少開關(guān)丟失

避免在放大器附近放置其他發(fā)熱元件或結(jié)構(gòu)。

使用更多層PCB，為器件提供更

銅的厚度和PCB層對熱性能有很大影響。 對于EVM板，它是4層和2Oz銅。

I2C / I2S 通訊

I2C通訊失敗

軟件配置了錯誤設(shè)備地址

數(shù)據(jù)邊緣更改錯誤

錯誤/弱信號或電壓電平錯誤

地拉高電阻或電容錯誤導致緩慢上升以觸發(fā)電路錯誤

接地不良或連接到噪音地

-I2S通訊失敗

設(shè)置錯誤的I2S格式，因為I2S格式有很多不同，例如DSP，左對齊，右對齊和TDM，位長和偏移也不同

錯誤電平/ 噪音太大

走線太長而受到干擾

解決方案：

降低電阻值

降低電容值

配置匹配的格式

減少信號噪音

審核編輯：金巧