ＤＭＯＳ功率放大器ＴＤＡ７２９５及應(yīng)用

廖建興

TDA7295是SGS-THOMSON半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一款帶靜噪功能的DMOS高保真功率放大器。該放大器與負(fù)載有兩種不同的連接方式，并具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)特性和完善的保護(hù)功能，特別適合在AV放大器、電視機(jī)和多媒體有源音箱等視聽(tīng)設(shè)備中應(yīng)用。

引腳功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)

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TDA7295采用15腳單列直插式封裝，引腳排列如圖1所示。表1列出了TDA7295的引腳功能。

TDA7295內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為三級(jí)，差分輸入級(jí)采用雙極型晶體管，驅(qū)動(dòng)級(jí)和功率輸出級(jí)由DMOS場(chǎng)效應(yīng)管組成，內(nèi)部還設(shè)有過(guò)熱、過(guò)壓、短路等保護(hù)及靜噪功能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

TDA7295主要技術(shù)參數(shù)如下：在20Hz ~ 20kHz、RL=4 / 8Ω的條件下，THD為0.1%時(shí)，連續(xù)輸出功率PO為50W；THD為10%時(shí)，連續(xù)輸出功率PO為80W；電源電壓VS為±10 ~±40V；最大輸出峰值電流IO為6A；總諧波失真THD（PO=5W，f=1kHz）為0.005%；轉(zhuǎn)換速率為10V/μs；輸入阻抗Ri為100kΩ；靜態(tài)電流Iq為30mA；工作溫度Top為0 ~ 70℃。

內(nèi)部電路功能與特點(diǎn)

音頻放大電路如圖2所示，TDA7295內(nèi)部采用寬頻直流耦合放大電路，提高放大器對(duì)信號(hào)低頻的控制力度，并有助于減小非線(xiàn)性失真。差分輸入級(jí)由雙極型晶體管組成，驅(qū)動(dòng)級(jí)和功率輸出級(jí)采用DMOS場(chǎng)效應(yīng)管，這種結(jié)構(gòu)可以綜合雙極型晶體管低噪音和功率場(chǎng)效應(yīng)管在線(xiàn)性、溫度系數(shù)、音色上的優(yōu)點(diǎn)。輸入級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)的電源偏置采用了恒流源，使直流放大電路具有很好的穩(wěn)定性，把可能的直流偏移減至最小，同時(shí)也可取得很高的交流阻抗。

靜噪電路 如圖3所示，通過(guò)控制STAND-BY腳和MUTE腳上的電壓（如在接口處直接用CPU控制），可使放大器在導(dǎo)通、無(wú)聲和截止之間切換，消除電源通斷引起的沖擊噪聲。表2列出具體的工作模式與靜噪控制腳(9腳、10腳)電壓之間的關(guān)系。

保護(hù)電路 內(nèi)置超溫保護(hù)電路，當(dāng)放大器結(jié)溫超過(guò)145℃，自動(dòng)關(guān)閉輸出；過(guò)壓限制，當(dāng)電源電壓VS超過(guò)±40V，過(guò)壓保護(hù)電路動(dòng)作；輸出端與地、輸出端與VS之間短路時(shí)有過(guò)流限制保護(hù)；引腳上有ESD靜電放電保護(hù)。

應(yīng)用電路

單端功率放大器TDA7295組成的單端功率放大電器如圖3所示。電源電壓+VS從IC的7腳、13腳施加，+VS從8腳、15腳施加，1腳、4腳接地。音頻信號(hào)經(jīng)2.2μF的電容器和22kΩ的接地電阻，通過(guò)IC的2腳輸入放大器，14腳輸出直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器RL（4Ω、8Ω）。

該放大器的閉環(huán)電壓增益Gv=30±2dB，增大R3可提高放大器的增益，反之降低。在本電路中不單獨(dú)對(duì)STAND-BY / MUTE腳進(jìn)行控制，可將靜噪端接電源電壓+VS。R4、R5、C3、VD及R6、C4組成靜噪控制電路。放大器開(kāi)機(jī)時(shí)，因（R4+R5）≥R6，9腳比10腳先升到高電位，而關(guān)機(jī)時(shí)則后變?yōu)榈碗娢?，這就使TDA7295開(kāi) / 關(guān)機(jī)時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行靜音，消除放大器開(kāi) / 關(guān)機(jī)時(shí)的大電流對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊。靜噪轉(zhuǎn)換時(shí)間常數(shù)由R4、R5、C3、和R6、C4決定。

C5、C7為電源濾波電容，可采用耐壓50V、3300μF到6800μF的大容量電解電容，要求它們盡量靠近IC相應(yīng)管腳（不大于2cm），以降低電源紋波電壓。在C5、C7的旁邊各并聯(lián)一只0.1μF的CBB電容（C6、C8）用于消除高頻噪聲，防止放大器產(chǎn)生自激。

BTL功率放大器電路如圖4所示。將兩塊TDA7295接成橋式結(jié)構(gòu)，也就是將放大器A1與A2的輸出端接負(fù)載，這種連接方式可獲得更大的輸出功率。在VS=±25V、RL=8Ω時(shí)，連續(xù)輸出功率PO為100W；在VS=±30V、RL=16Ω時(shí)，連續(xù)輸出功率PO為100W。