C2 L2
Post Filter (2nd Order)
OUTP
OUTN
Differential Voltage
+5v 0v
Across Load -5v
Current Decaying
Current
Current Increasing
Current Increasing
Current Decaying
PWM_SL+ PWM_SL+ PWM_SL- PWM_SL-
R603 50R
C604 0.1uF
C605 1uF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
GND GND GR EG /OTW /SD_CD /SD_AB PWM_DP PWM_DM /RESET_CD PWM_C M PWM_C P DR EG_RTN M3 M2 M1 DR EG PWM_B P PWM_B M /RESET_AB PWM_AM PWM_AP GND DGND GND DVDD GR EG GND GND
Binary modulation scheme's output voltage and current waveforms into
an inductive load
输出低通滤波器
采用开关放大技术的数字功放工作原理与模拟功放完全不同 其开关功率 级输出的高频PWM 信号中包含有音频信号，PWM 频率为几百kHz比音频 信号带宽20~20kHz 大得多为了从PWM 开关信号中恢复出音频信号 通常 采用低通滤波器LPF 低通滤波器频率特性如图1所示。 图2 与图3 为PWM 滤波前后的时域与频域分析从图中可以看出减小音频 信号得到恢复但也总会残留部分高频开关成分 。
Digital PWM Control
开关输 出平台
V+
过滤器
扬声器
TAS50XX 系列
V-
TAS51XX 系列
PCM 信号
幅度
T
Fs = 1 / T
X(4) X(5) X(6) X(1) X(2) X(3)
时间
x(1) PCM
PCM PWM
x(2)
Area ~ 采样值
x(3)
PWM A
A
A
T T
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
功率输出级原理图 Front, Rear L Channel
D
PWM_FL+ PWM_FL+
PWM_FL- PWM_FL-
U600 TAS511 2DFD
/SD /SD
VALID
VALID
C602 1uF GND
R600 10R
C600 100pF
GND
GND
R602 0R
C603 0.1uF
VALID PSVC
SCL SDA RESET MUTE PH_SEL
SCL SDA
RESET
DSP原理图 TPS76433U301
+5V
3
IN OUT BYPASS
5 4
C301
3.3V
MLCK
GND 2
C300 0. 1uF/16V
C302 10uF
1
IN
0. 1uF/16V
R317 1R C303
音频输入信号 250 kHz 三角波
正相输出
音频输入信号 250 kHz 三角波
正相输出
反相输出
反相输出
末级功率MOS管工作原理
VCC
VCC
ON
OFF
OFF
ON
OUTP OFF
L1 15uH
OUTN ON
OUTP ON
L1 15uH
OUTN OFF
From Non-inverting Output
模拟信号 PWM
输入
转换
PWM 功率 放大
低通 滤波
器
模拟信号 功率输出
CLASS D 功放
DAC
数字区域
滤波& 缓冲
PREAMP.
Analog
Sound Control
14dB
VOL CTL.
CLASS D AMP.
模拟区域
数字区域
CLASS D 功放
Class-D是工作在开关状态的放大器，其核心是一个比较器，它生成 脉冲宽度正比于输入音频信号的脉冲宽度调制波（PWM信号）
3.3V
1
2
3
4
AVSS 5
C307
6
0. 1uF/16V
7
8
C310 AVDD
9 10
4. 7uF/50V
11
12
13
14
15
16
3.3V
VR A_PLL PLL_FLT_R ET PLL_FLTM PLL_FLTP AVSS AVSS_GR VR D_PLL AVSS_PLL AVDD_PLL VB GAP /RESET /HP_SEL /PDA /MUTE DVDD DVSS
Binary modulation scheme for switching H-bridge
CLASS D 功放原理框图
Rfdbk2
Audin
Cint2 Rs2
vdd/2
Ramp Generator
Rfdbk1
Gate Drive
PVDD
OUTP
Gate Drive
PVDD
OUTN
L1 C1 C3
24 25
23
22
21
19 20
17
AVDD
C312 C313 10uF
15pF/16V R316 1M
Y300 12. 288MHZ
0. 1uF/16V
B
0. 1uF/16V
3.3V
C314
+5V MLCK
GND LRC K
BC K DATA1 DATA2 DATA3 DATA4
+5V MLCK GND LRC K BLK DATA1 DATA2 DATA3 DATA4
PREAMP.
Analog
Sound Control
14dB
VOL CTL.
PWR AMP.
30dB
数字区域
模拟区域
模拟功放功率级电路图
数字功放工作原理
D类数字音频功率放大器与上述各类模拟功放的最大区别是不以 线性放大音频信号为基础，而是以放大数字信号为原理的一种数字 信号放大技术。D类数字功放首先把模拟音频信号变换为脉冲宽度 调制（PWM）信号。在PWM 转换中，以44.1KHz或48 KHz的取样 频率和8bit 或16bit 的量化率（即模拟信号振幅值的读出刻度）进行 A/D（模拟/数字）变换。然后再把PWM 数字信号进行高效率放大 （D 类放大）。由于音频信号的信息全部包含在脉冲的宽度变化中， 与脉冲的幅度变化无关，因此，只要采用截止频率为30 KHz ～40 KHz的低通滤波器就可把模拟音频信号解调出来。
D
MUTE PH_SEL
S300 RESET
2
GND RESET
3
TPS3825
O
C318 0. 1uF/16V
C
PWM_M_7
PWM_P_7
PWM_M_8
PWM_P_8
PWM_P_5 DVPDWD_MP_WM_M5 DVSS_PWM
PWM_M_6
PWM_P_6
PWM_HPML
M_M_HPHMPCMPLRLK
GND
VALIDR601 10R
GND
C601 100pF
GND
GND
GND
GND GVDD BST_D PVDD_D PVDD_D OUT_D OUT_D
GND GND OUT_C OUT_C PVDD_C PVDD_C BST_C BST_B PVDD_B PVDD_B OUT_B OUT_B GND GND OUT_A OUT_A PVDD_A PVDD_A BST_A GVDD GND
PPPPPPPPPPPPW W W W W W W W W W W WMMMMMMMMMMMM____________HHHHFFCCFFSS LLRRLL____EE+-+-+-PMPMNNPRL+-RLPPPPPWWW WPWPPWPPPMWW WMMMWMW WM_M_MM____HMMMHCHH_C_______FE_FS_EMFFSMPRNLLPNRRLLR++++LL----
数字功放基础知识
功放的分类
甲类放大器，这种功放的工作原理是输出功率器件始终工作在传输 特性曲线的线性部分，在输入信号的整个周期内输出器件始终有电 流连续流动，这种放大器失真小，但效率低，功率损耗大，一般应 用在高档机的较多。
乙类放大器，两只晶体管交替工作，每只晶体管在信号的半个周期 内导通，另半个周期内截止。该机效率较高，但缺点是容易产生交 越失真（两只晶体管分别导通时发生的失真）。
PWM_S R+ PWM_S RPWM_S UB+ PWM_S UBPWM_R L+ PWM_R LPWM_R R+ PWM_R RVALID
PWM_S R+ PWM_S RPWM_S UB+ PWM_S UBPWM_R L+ PWM_R LPWM_R R+ PWM_R R-
VALID
/SD 3.3V
C315 10uF