Texas Instruments TAS5827數(shù)字輸入閉環(huán)D類放大器是一款高性能立體聲放大器，集成音頻處理器，最高支持192kHz的音頻。將器件設(shè)置為硬件控制模式時，Texas Instruments TAS5827通過引腳配置支持選擇開關(guān)頻率、模擬增益、BTL/PBTL模式和逐周期電流限制閾值。該模式旨在消除終端系統(tǒng)軟件驅(qū)動程序的集成工作。

數(shù)據(jù)手冊:*附件：Texas Instruments TAS5827數(shù)字輸入D類放大器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 支持多輸出配置
  • 2×57W，BTL模式（6Ω、25V、THD+N=10%）
  • 2×55W，BTL模式（4Ω、21V、THD+N=10%）
  • 2×47W，BTL模式（6Ω、25V、THD+N=1%）
  • 2×45W，BTL模式（4Ω、21V、THD+N=1%）
  • 1×112W，PBTL模式（3Ω、25V、THD+N=10%）
  • 1×94W，PBTL模式（3Ω、25V、THD+N=1%）
• 靈活的音頻I/O
  • 支持32kHz、44.1kHz、48kHz、88.2kHz、96kHz和192kHz采樣速率
  • I^2^S、LJ、RJ、4至16通道TDM輸入
  • SDOUT，用于實現(xiàn)音頻監(jiān)控、子通道或回聲消除
  • 支持三線制數(shù)字音頻接口（無需MCLK）
• 高效D類調(diào)制

  • 90%電源效率，70mΩ RDSon

• 出色的音頻性能
  • THD+N ≤ 0.03%（1 W、1 kHz、PVDD = 12 V）
  • SNR ≥ 110dB（A加權(quán)），ICN ≤ 40μVrms
• 靈活的處理特性
  • 3頻段高級DRC+2個EQ+AGL+2個EQ
  • 每通道12個BQ、電平計
  • 96kHz、192kHz處理器采樣
  • 混頻器、音量、動態(tài)EQ、輸出交叉
  • PVDD檢測和H級算法音頻信號跟蹤
• 靈活的電源配置
  • 4.5V至26.4V PVDD
  • 1.8 V或3.3 V DVDD和I/O
• 出色的集成式自保護
  • 過流誤差 (OCE)
  • 逐周期電流限制支持4個可選OC電平
  • 過熱警告 (OTW)
  • 過熱誤差 (OTE)
  • 欠壓和過壓鎖定 (UVLO/OVLO)
  • PVDD電壓降檢測
• 輕松系統(tǒng)集成
  • I^2^C軟件控制（TAS5827支持快速和快速增強模式）或硬件模式
  • 與開環(huán)器件相比，所需的無源器件更少

功能框圖

TAS5827數(shù)字D類放大器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的TAS5827是一款高性能閉環(huán)D類音頻放大器，集成了先進(jìn)的數(shù)字信號處理器，支持高達(dá)192kHz的音頻采樣率。這款47W立體聲數(shù)字輸入放大器采用高效閉環(huán)架構(gòu)，結(jié)合Class-H算法，為現(xiàn)代音頻系統(tǒng)提供了卓越的功率效率和音質(zhì)表現(xiàn)。

?關(guān)鍵特性?：

• 多輸出配置支持：2×57W (6Ω BTL)或1×112W (3Ω PBTL)
• 高效率Class-D調(diào)制：>90%功率效率，70mΩ RDSon
• 卓越音頻性能：THD+N ≤0.03%@1W，SNR≥110dB(A加權(quán))
• 靈活的數(shù)字音頻接口：支持I2S/LJ/RJ/TDM輸入格式
• 寬電壓工作范圍：PVDD 4.5V-26.4V

二、核心技術(shù)解析

1. 閉環(huán)架構(gòu)與Class-H算法

TAS5827采用閉環(huán)架構(gòu)設(shè)計，通過實時監(jiān)測輸出信號并與輸入信號比較，有效校正非線性失真。其獨特的Class-H算法可動態(tài)檢測音頻功率需求，通過GPIO引腳向DC-DC轉(zhuǎn)換器提供PWM格式控制信號，顯著提升系統(tǒng)效率。在BTL模式下支持5ms延遲緩沖，PBTL模式下可達(dá)10ms。

2. 數(shù)字處理功能

器件內(nèi)置強大的音頻DSP子系統(tǒng)，提供：

• 3段高級DRC + 2個EQ + AGL + 2個EQ
• 每通道12個雙二階濾波器(Biquad)
• 96kHz/192kHz處理器采樣率
• 混音器、音量控制、動態(tài)EQ和輸出交叉矩陣

3. 工作模式選擇

TAS5827支持兩種控制模式：

• ?軟件控制模式?：通過I2C接口全面配置所有參數(shù)
• ?硬件控制模式?：通過引腳配置選擇開關(guān)頻率、模擬增益等基本參數(shù)，簡化系統(tǒng)集成

三、典型應(yīng)用設(shè)計

1. 立體聲(BTL)系統(tǒng)設(shè)計

在立體聲配置中，兩個獨立通道分別驅(qū)動左右揚聲器。關(guān)鍵設(shè)計要點包括：

• PVDD電源建議使用10μH電感+0.68μF電容的LC濾波器
• 自舉電容(0.47μF)必須靠近BST_x引腳
• 采用星形接地布局，分離功率地(PGND)和數(shù)字地(DGND)

2. 單聲道(PBTL)系統(tǒng)設(shè)計

PBTL模式通過并聯(lián)輸出級提高驅(qū)動能力，適合大功率低阻抗負(fù)載：

• 后濾波器并聯(lián)配置需使用額外電感
• 3Ω負(fù)載下可提供112W輸出功率(THD+N=10%)
• 建議使用10μH電感+0.68μF電容的濾波器組合

3. PCB布局指南

為確保最佳性能，應(yīng)遵循以下布局原則：

• PVDD去耦電容必須盡量靠近器件引腳(建議<3mm)
• 采用多層板設(shè)計，保持完整地平面
• 熱焊盤需通過多個過孔連接至內(nèi)部地平面
• 信號走線應(yīng)遠(yuǎn)離高功率開關(guān)路徑

四、保護與監(jiān)控功能

TAS5827集成了全面的保護機制：

1. ?過流保護?：支持逐周期電流限制(CBC)和過流關(guān)斷
2. ?熱管理?：
   • 過熱預(yù)警(OTW)：106°C/130°C/140°C/154°C四級閾值
   • 過熱關(guān)斷(OTSD)：170°C(帶10°C遲滯)
3. ?電源監(jiān)控?：
   • PVDD欠壓鎖定(UVLO)：3.7V-4.2V
   • PVDD過壓鎖定(OVLO)：27V-29.2V
4. ?DC檢測?：輸出DC電壓超過3.3V并持續(xù)570ms觸發(fā)保護

五、性能優(yōu)化技巧

1. ?調(diào)制模式選擇?：
   • BD模式：最佳THD性能
   • 1SPW模式：更高效率
   • Hybrid模式：電池應(yīng)用的理想選擇
2. ?EMI抑制技術(shù)?：
   • 通道間180°相位偏移(通過ANA_CTRL寄存器啟用)
   • 多器件同步：支持4相選擇(45°間隔)
   • 擴頻調(diào)制：可選三角波或隨機模式
3. ?熱折返(TFB)功能?：
   • 當(dāng)結(jié)溫超過預(yù)警閾值時自動降低增益
   • 溫度回落后逐步恢復(fù)原增益設(shè)置
   • 攻擊和釋放速率可編程配置

六、典型應(yīng)用場景

1. ?電池供電揚聲器?：
   • 利用Hybrid調(diào)制模式和Class-H算法延長播放時間
   • 深度睡眠模式可將靜態(tài)電流降至1μA
2. ?Soundbar系統(tǒng)?：
   • 支持多設(shè)備同步，減少EMI干擾
   • 靈活的TDM輸入接口簡化系統(tǒng)集成
3. ?智能揚聲器?：
   • 數(shù)字音量控制(-103dB~+24dB，0.5dB步進(jìn))
   • 自動靜音功能檢測零輸入信號