DMOS功率放大器TDA7295及应用

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  TDA7295是SGS-THOMSON半导体公司生产的一款带静噪功能的DMOS高保真功率放大器。该放大器与负载有两种不同的连接方式,并具有优良的动态特性和完善的保护功能,特别适合在AV放大器、电视机和多媒体有源音箱等视听设备中应用。
  
  引脚功能、内部结构及主要参数
  

1
  TDA7295采用15脚单列直插式封装,引脚排列如图1所示。表1列出了TDA7295的引脚功能。
  TDA7295内部结构分为三级,差分输入级采用双极型晶体管,驱动级和功率输出级由DMOS场效应管组成,内部还设有过热、过压、短路等保护及静噪功能,其内部结构框图如图2所示。
  TDA7295主要技术参数如下:在20Hz ~ 20kHz、RL=4 / 8Ω的条件下,THD为0.1%时,连续输出功率PO为50W;THD为10%时,连续输出功率PO为80W;电源电压VS为±10 ~±40V;最大输出峰值电流IO为6A;总谐波失真THD(PO=5W,f=1kHz)为0.005%;转换速率为10V/μs;输入阻抗Ri为100kΩ;静态电流Iq为30mA;工作温度Top为0 ~ 70℃。
  
  内部电路功能与特点
  


  音频放大电路 如图2所示,TDA7295内部采用宽频直流耦合放大电路,提高放大器对信号低频的控制力度,并有助于减小非线性失真。差分输入级由双极型晶体管组成,驱动级和功率输出级采用DMOS场效应管,这种结构可以综合双极型晶体管低噪音和功率场效应管在线性、温度系数、音色上的优点。输入级、驱动级的电源偏置采用了恒流源,使直流放大电路具有很好的稳定性,把可能的直流偏移减至最小,同时也可取得很高的交流阻抗。
  静噪电路 如图3所示,通过控制STAND-BY脚和MUTE脚上的电压(如在接口处直接用CPU控制),可使放大器在导通、无声和截止之间切换,消除电源通断引起的冲击噪声。表2列出具体的工作模式与静噪控制脚(9脚、10脚)电压之间的关系。
  保护电路 内置超温保护电路,当放大器结温超过145℃,自动关闭输出;过压限制,当电源电压VS超过±40V,过压保护电路动作;输出端与地、输出端与VS之间短路时有过流限制保护;引脚上有ESD静电放电保护。
  


  应用电路
  
  单端功率放大器 TDA7295组成的单端功率放大电器如图3所示。电源电压+VS从IC的7脚、13脚施加,+VS从8脚、15脚施加,1脚、4脚接地。音频信号经2.2μF的电容器和22kΩ的接地电阻,通过IC的2脚输入放大器,14脚输出直接驱动扬声器RL(4Ω、8Ω)。
  


  该放大器的闭环电压增益Gv=30±2dB,增大R3可提高放大器的增益,反之降低。在本电路中不单独对STAND-BY / MUTE脚进行控制,可将静噪端接电源电压+VS。R4、R5、C3、VD及R6、C4组成静噪控制电路。放大器开机时,因(R4+R5)≥R6,9脚比10脚先升到高电位,而关机时则后变为低电位,这就使TDA7295开 / 关机时,自动执行静音,消除放大器开 / 关机时的大电流对扬声器的冲击。静噪转换时间常数由R4、R5、C3、和R6、C4决定。
  C5、C7为电源滤波电容,可采用耐压50V、3300μF到6800μF的大容量电解电容,要求它们尽量靠近IC相应管脚(不大于2cm),以降低电源纹波电压。在C5、C7的旁边各并联一只0.1μF的CBB电容(C6、C8)用于消除高频噪声,防止放大器产生自激。
  BTL功率放大器 电路如图4所示。将两块TDA7295接成桥式结构,也就是将放大器A1与A2的输出端接负载,这种连接方式可获得更大的输出功率。在VS=±25V、RL=8Ω时,连续输出功率PO为100W;在VS=±30V、RL=16Ω时,连续输出功率PO为100W。
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