一、概述
綜合比較市場(chǎng)已有產(chǎn)品TPA2005與LM4890，SCA2005在保留D類(lèi)功放方案的基礎(chǔ)上，在使能信號(hào)接口電平標(biāo)準(zhǔn)，電源電壓適應(yīng)范圍，輸出功率的最大值等方面對(duì)TPA2005進(jìn)行了提升。而與目前廣泛應(yīng)用于手機(jī)中的LM4890功放相比，SCA2005與LM4890管腳全兼容，SCA2005最大輸出功率比LM4890大，而且以D類(lèi)功放取代了AB類(lèi)，大幅提高了功放效率，同時(shí)減少了對(duì)片外器件的需求。
二、替代設(shè)計(jì)
2.1 性能對(duì)比
表為上述三種產(chǎn)品性能對(duì)比。
2.2 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
SCA2005為全差分輸入輸出放大器，該差分放大器由差模信號(hào)放大器及共模信號(hào)放大器共同構(gòu)成，差模信號(hào)放大器確保輸出差分信號(hào)等于差分輸入信號(hào)與增益的乘積。共模負(fù)反饋則確保了輸出信號(hào)的共模電平與輸入信號(hào)的共模電平無(wú)關(guān)，而始終保持在VDD/2附近。SCA2005差分輸入典型應(yīng)用電路參見(jiàn)圖1與 圖2所示，另外SCA2005允許單端輸入應(yīng)用方式，如圖3為典型單端應(yīng)用電路。
2.3 片外器件的選擇
1) 輸入電阻的選擇
輸入電阻由公式1用于設(shè)置放大器的增益，
該電阻的匹配非常重要，如果失配，CMRR，PSRR以及諧波抑制能力均會(huì)下降。因此建議使用精度好于1%的電阻。
2） 去耦電容CS的選擇
為獲得高輸出效率與低諧波失真，建議選擇等效串聯(lián)電阻(ESR)小的1uF貼片電容，并盡可能地貼近芯片VDD端放置。
為獲得更好的低頻噪聲濾除效果，可以同時(shí)在VDD端并聯(lián)10uF或更大的電容。
3） 輸入電容CI的選擇
如果SCA2005為差分輸入方式，并且輸入信號(hào)共模范圍在0.7V至VDD-0.7V之間，則無(wú)需輸入電容CI。反之，需要在輸入端串接一個(gè)高通濾波電路，該高通濾波電路的下限截止頻率取決于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，并且設(shè)計(jì)時(shí)需要留有一定的裕量。
輸入耦合電容的計(jì)算公式如式2所示：
其中fc為RC串聯(lián)高通濾波器下限截止頻率。一般場(chǎng)合下，CI取1uF電容即可。
2.4 兩路信號(hào)源相加的方法
SCA2005可以較為容易地實(shí)現(xiàn)信號(hào)相加，并且可以獨(dú)立設(shè)置不同的增益。
1） 兩路差分信號(hào)相加
當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)兩路差分信號(hào)輸入時(shí)，典型應(yīng)用電路如圖4所示，兩路增益可以獨(dú)立設(shè)置，其增益分別由式3與式4確定：
例如，要求 輸入上下兩路信號(hào)的增益均為1V/V，則電阻。
2） 一路差分與一路單端信號(hào)相加。
如圖5所示為應(yīng)用電路圖。
3）兩路單端信號(hào)相加。
如圖6所示為應(yīng)用電路圖。
2.5 元器件放置位置
建議所有的片外器件盡可能的靠近SCA2005。輸入電阻在匹配的同時(shí)盡可能的靠近SCA2005的輸入端，以便減小輸入高阻節(jié)點(diǎn)受噪聲的耦合干擾。為減少電源走線寄生電阻與電感對(duì)D類(lèi)功放效率的影響，去耦電容請(qǐng)盡可能靠近芯片VDD端放置。
2.6 直接PIN to PIN替換
1）替換TPA2005
由于SCA2005與TPA2005管腳完全兼容，因此在已有的TPA2005應(yīng)用電路上，直接用SCA2005替換即可。
2）替換LM4890
仍然可以直接替換，但部分器件要修改參數(shù)。
替換后PCB板上2號(hào)管腳對(duì)于SCA2005無(wú)輸入，音頻信號(hào)從4號(hào)管腳輸入，3號(hào)管腳通過(guò)旁路電容CB接地。
應(yīng)用LM4890時(shí)的反饋電阻Rf需去除。Ri的選擇同前。
為電路匹配進(jìn)一步改善性能，建議在CB與3號(hào)管腳之間增加一個(gè)大小等于Ri的電阻。
詳細(xì)的產(chǎn)品資料請(qǐng)查閱：http://www.wujiu5zhuce.cn/products_3434.htm
http://www.wujiu5zhuce.cn/products_3372.htm |
