数字功放实用电路的设计

1 　TDA8902J数字功放的特性

　　数字功放由于其诱人的优点。 正在挑战传统模拟功放。TDA8902J是飞利浦公司生产的 2×5 0 W 立体声数字功放，它整合度高、外围电路简单、效率高、音质好。 
　　TDA8902J功放处理的是经脉宽调制(PWM) 的音频数字信号。音频PWM编码可以从两种途径获得， 一是对模拟音频信号进行模数变换直接生成PWM数字音频， 二是对其它编码的数字音频， 通过数字信号处理技术变换成PWM码。如图 1 。 

　　TDA8902J功放块由于功耗小，功放的散热结构可以做得非常小巧简单，整个电路也可以做得很小。 

2　TDA8902J应用电路的设计

2.1 系统构成

　　图2 是TDA8902J—个声道的组成框图。功放电路采用开关电源供电。音频信号全部信息被调制在P WM信号的宽度变化中，功率管工作在饱和、截止两种状态。为适应数字声源直接输出的脉冲编码调制( PCM) 输入，机内还设置一个 PCM/PWM两种脉冲编程调制的转换装置。输入的模拟信号经音频电压放大后，与固定频率的三角波相比较，进行脉宽调制，比较器输出宽度被调制的高、低电平，经波形整形后，PWM信号控制H-桥功率管的通断，使电能驱动扬声器发声。 

 

2 .2 电原理图的设计

　　图 3为TDA8902J数字功放电原理图。图中 Rosc 为决定振荡频率的定时元件， Rosc可按3×

/fs求出，参数表中的取值范围为100kHz~500kHz ，推荐值为300kHz ，由此可算出Rosc为10kΩ。 

　　C3 是反馈电路的接地电容， 反馈电阻 褂 已制作在IC芯片内部。两者共同构成一阶低通反馈电路， 对开关频率以下的信号有负反馈作用，图示电容是 fs=300kHz 条件时的相对值。由于外部采用了C6 、 C7作自举电容， PWM 功能块中的开关频率 MOS F E T接成半桥形式保护电路具有过压保护、 输出过流保护和热关闭功能，使用安全。 

　　本电路还有静音/待机等辅助功能。待机功能采用外部控制信号关闭内部振荡器的方法，切断无信号时的电源电流，使待机电流减小到3mA。待机/静音/工作三种状态的功能控制是通过对第(17) 脚输入三种不同电压来实现。

　　电路中另一关键元件就是无源低通滤波L1、C12和L2、C11 。它们的取值是根据扬声器阻抗、最高要求通过的频率 fc 和电路的Q值要求来确定的。这里 L1 =100μH，C10 = 
0 .3 9μF，RL=8Ω， 可算出 fc =1/2π

  =24 kHz，Q=

。若 

 = 5 Ω， fc 不变，Q值将变为0 .02 。一般Q值小，电路较稳定；Q值等于 0 .04则称最平坦响应，截止
频率点前后变化最均匀； 高于0.07以后截止频率 fc 处就会出现上冲，频响变化剧烈，不宜采用。