Texas Instruments TAS2781 D類 放大器，并對實時 集成 揚聲器保護和 audio 處理進行了優(yōu)化。TAS2781，將 25W 的 持續(xù)功率 送入4Ω 負載，THD+N小于 1%，電源電壓，18V。設(shè)備's broad 電壓 輸入范圍 and high 輸出功率 are ideal for 電池 or line-powered systems.

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TAS2781 D類放大器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI TAS2781 D類放大器的片上DSP支持Texas Instruments智能放大器揚聲器保護算法。集成式揚聲器電壓和電流檢測可實時監(jiān)控揚聲器。Y橋電源架構(gòu)通過內(nèi)部選擇電源來提高放大器效率，從而獲得最佳余量。具有可調(diào)整閾值的欠壓預(yù)防方案能夠在電源出現(xiàn)壓降時減少信號路徑中的增益。

Hybrid Pro算法讓用戶能夠通過控制外部電源來優(yōu)化效率并延長電池壽命。多達八個TAS2781器件可通過I2S ^^ /TDM和 ^I2C^ /SPI接口共享公共總線。

TAS2781采用30引腳HR-QFN封裝，以實現(xiàn)緊湊的PCB占位面積。

特性

• 主要特性
  • 用于音頻處理的集成式DSP
  • 23V電源，用于D類輸出級
  • Y橋多級電源架構(gòu)
  • Hybrid-pro外部升壓控制算法
  • 超聲波輸出支持高達40kHz
• 效率(1% THDN)和功耗
  • 1W、4Ω、PVDDH = 12V、PVDDL = 3.8V時為82%
  • 1W、8Ω、PVDDH = 18V、PVDDL = 5V時為83%
  • 1W、4Ω、PVDDH = 18V、PVDDL = 5V時為84%
  • 15W、4Ω、PVDDH = 18V、PVDDL = 5V時為90%
  • 15W、8Ω、PVDDH = 18V、PVDDL = 5V時為93%
  • 硬件關(guān)閉模式<0.5μA
• 電源和管理：
  • 1.8V AVDD
  • 1.8V/3.3V IOVDD
  • 2.7V至5.5V PVDDL
  • PVDDH：4.5V至23V
• 輸出功率:
  • 25W, 1% thd+n (4Ω, 18V)
  • 最大輸出功率：30W，10% THD+N
• 接口和控制：
  • 用于消除回聲的SDOUT
  • I2S ^^ /TDM 8x通道，32位高達192KSPS
  • ^I2C^ ，帶快速模式+或SPI接口
  • 芯片間通信總線
  • 采樣率：16kHz至192kHz
• 高級DSP音頻處理：
  • 實時IV-sense，用于揚聲器保護
  • 動態(tài)范圍壓縮機
  • 帶功率限制器的掉電保護
  • 多通道平衡通信
• 保護和EMI：
  • 過功率和低電池保護
  • PVDDH/PVDDL電源跟蹤限制器
  • 熱保護和過流保護
  • 熱折返
  • 后置濾波器反饋和壓擺率控制

原理圖

TAS2781 D類音頻放大器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments TAS2781是一款集成了實時揚聲器保護與音頻處理功能的24V D類音頻放大器，專為高效驅(qū)動揚聲器的高峰值功率而優(yōu)化。該器件采用單聲道數(shù)字輸入設(shè)計，在4Ω負載、18V供電條件下可提供25W連續(xù)功率（THD+N<1%），最大輸出功率達30W（THD+N=10%）。

?關(guān)鍵特性?：

• 集成DSP支持TI Smart Amp揚聲器保護算法
• Y-Bridge多級電源架構(gòu)提升效率
• 混合Pro外部升壓控制算法
• 支持高達40kHz的超聲波輸出
• 硬件關(guān)機模式下功耗<0.5μA

二、核心技術(shù)解析

1. 電源管理系統(tǒng)

TAS2781采用創(chuàng)新的Y-Bridge電源架構(gòu)，通過內(nèi)部動態(tài)選擇PVDDH（3V-24V）和PVDDL（2.7V-5.5V）電源實現(xiàn)最優(yōu)效率：

• ?PWR_MODE0?：僅使用PVDDH供電
• ?PWR_MODE1?：Y-Bridge模式（PVDDH為主）
• ?PWR_MODE2?：低功耗PVDDL模式（內(nèi)部LDO生成）
• ?PWR_MODE3?：超聲波專用模式

2. 音頻處理性能

• ?THD+N性能?：在1W輸出時低至0.01%（4Ω負載）
• ?效率曲線?：1W時達84%（4Ω，PVDDH=18V），15W時達93%（8Ω）
• ?動態(tài)范圍?：A加權(quán)110dB（參考1% THD+N輸出電平）
• ?采樣率支持?：16kHz至192kHz

3. 保護機制

• ?實時IV檢測?：16位分辨率電壓/電流傳感
• ?電源跟蹤限制器?：動態(tài)調(diào)整增益防止削波
• ?熱折返保護?：可編程溫度閾值（默認115°C）
• ?過流保護?：PVDDH側(cè)6.7A，PVDDL側(cè)2.6A

三、典型應(yīng)用設(shè)計

1. 系統(tǒng)框圖設(shè)計

據(jù)手冊Figure 9-1)

?關(guān)鍵外部元件?：

• PVDDH去耦電容：22μF+100nF組合
• 自舉電容：100nF（BSTP-OUTP/BSTN-OUTN）
• EMI濾波器：120Ω@100MHz鐵氧體磁珠（可選）

2. PCB布局要點

• 功率路徑使用寬走線（PVDDH/PVDDL/PGND）
• VSNSN/VSNSP引腳需靠近揚聲器連接
• 熱焊盤必須焊接至PCB以增強散熱
• 自舉電容應(yīng)盡量靠近BST引腳

四、創(chuàng)新功能詳解

1. Hybrid-Pro算法

通過PWM_CTRL引腳控制外部升壓轉(zhuǎn)換器：

• 8步384kHz或16步192kHz PWM格式可選
• 可配置4ms前瞻緩沖
• 支持8ms峰值保持時間優(yōu)化

2. 噪聲門技術(shù)

• 閾值可編程（-90至-120dBFS）
• 精細分辨率模式（24位設(shè)置）
• 啟用后可在信號低于閾值時自動關(guān)閉D類輸出級

3. 超聲波模式

• 專為40kHz以下超聲波應(yīng)用優(yōu)化
• 需設(shè)置DEM_CTRL=3h禁用DEM模塊
• 建議禁用抖動（DIS_DITH=1h）

五、性能優(yōu)化建議

1. ?效率提升?：
   • 使用Y-Bridge模式時保持PVDDH≥PVDDL+2.5V
   • 對于8Ω負載，PVDDL=5V時1W效率達88%
2. ?EMI控制?：
   • 啟用擴頻調(diào)制（AMP_SS=1）
   • 輸出邊沿速率可控（EDGE_CTRL寄存器）
   • 后濾波器反饋需滿足f0>10MHz條件