infineon新型D类I2S直入功放芯片MA12070P的应用笔记

jacksl528

前言

2年前前就把这个芯片纳入了自己的DIY项目，由于疫情等种种原因把这个事情耽误了，现在终于有时间静下心来把之前没补的作业逐一交付~~

既然是应用笔记，那就是边学习边制作。分布更新，有兴趣的朋友可以耐心观看。

随着现在数字电路和D类音频放大器的成熟，各大公司都相继推出了采用 PCM数据流或者I2S为信号源的音频放大器。
对于很多没接触过这类器件的朋友可能会片面的因为其某些参数或以往使用的低端同类商品带来的劣质感， 对数字类音频器件夹带固有的偏见。

但我坚信科学是在探索的过程中，不断进步的，任何一种新型的事物从发明到认可都需要有一个漫长的过程，但科技带来的进步都是敢于尝试的那一批人称为首先的获益者。

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正题

让我们先认识下这篇帖子的主角：

MA12070P是（Infineon）英飞凌半导体 在2018年正式发布的 MERUS™ 系列新型D类音频放大器
内置专有的多级交换技术，4-26V宽电压工作范围 ，在特定条件下满功率输出可以不使用输出级低通滤波电路。
省掉了输出电感及附属阻容原件，
内部放大电路具有四阶反馈回路确保低失真和高可靠性同时具有高PSRR

通过硬件设置，可以配置出4通道输出的SE（4*40W），两通道输出的BTL（2*80W）、 以及功率更大的单通道PBTL（1*160W）等多种输出模式
在BTL配置模式下，驱动4ohm负载效率在87%左右，因此它如果不是长时间满负载工作，是不需要额外散热器的。

MA12070带P字母后缀的表示信号输入是模式为 数字音频
不带后缀字母的则为差分模拟音频输入版本。

jacksl528

MA12070P是（Infineon）英飞凌半导体 在2018年正式发布的 MERUS™ 系列新型D类音频放大器
内置专有的多级交换技术，4-26V宽电压工作范围 ，在特定条件下满功率输出可以不使用输出级低通滤波电路。
省掉了输出电感及附属阻容原件，
内部放大电路具有四阶反馈回路确保低失真和高可靠性同时具有高PSRR

通过硬件设置，可以配置出4通道输出的SE（4*40W），两通道输出的BTL（2*80W）、 以及功率更大的单通道PBTL（1*160W）等多种输出模式
在BTL配置模式下，驱动4ohm负载效率在87%左右，因此它如果不是长时间满负载工作，是不需要额外散热器的。

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MA12070带P字母后缀的表示信号输入是模式为 数字音频
不带后缀字母的则为差分模拟音频输入版本。

它还有一个孪生兄弟，引脚位和封装都一摸一样的 MA12040，只是工作电压更低，功率更小。

jacksl528

之前在论坛上看到有朋友讨论过这个芯片的应用方案，提到它必须连接MCU单元做上电驱动才能正常工作。
其实并非如此，关于这个问题，我还专门发电子邮件询问了英飞凌的工作人员。
其实我们只需满足以下条件，芯片即可自启动。
1、PVDD供电+ 4V至26V； DVDD、AVDD供电 +5V
2、通过引脚硬件配置设备地址
3、一个与数字音频信号同步的 主时钟信号 MCLK
4、硬件引脚配置好输出模式。比如：双通道BTL
6、给使能引脚ENABLE一个下拉电平
5、给MUTE引脚一个上拉电平
通电后设备就可以直接启动。

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如果你对单片机比较熟练，可以通过详细的使用手册，使用它的多种内置功能，比如音频增益调节，音量调节，高低音调节，温度监控，报警监控，数字音频输入格式选择等等~

如果你不懂如何编写MCU控制程序，可以选用不带P的模拟输入版即型号为：MA12070； 它更适合DIY玩家，配置方式更简单，使用更方便。
差分输入的方式可以极大提高信噪比。你贴着喇叭都听不到噪音的那种。

我发帖打算做的这块板子是应用在后面的一个项目上，就以 数字音频输入模式的MA12070P为例，演示其制作过程。抛砖引玉，希望对想玩这类芯片的亲有所帮助。

2x80W ultra power efficient, fully integrated audio amplifier IC with I2S digital input

jacksl528

图一是它的BTL模式 典型应用简化电路图：




图二是官方在18VPVDD供电下 4欧负载的频率失真图表

Dmxlight

跟着老师学习 已经买了块成品蓝牙带此功放的板子回来

jacksl528

图一是官方2019年3月发布的EVAL_AUDIO_MA12070P 芯片评估板。

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我手里这张是2020年的版本。除了颜色没有其他不同~ 当时买来是想研究下，做一个监听音箱的内置放大器。也是因为时间不合适 一放就给耽误了。我手里这个是模拟输入版本的。输入差分音频信号即可发声。

jacksl528

值得注意的是，这个芯片采用了(QFN64小型贴片封装） 如果我们想用它搞DIY，焊接工具上，传统的电烙铁可能有点困难，， 需要恒温加热台，或者 热风枪。有趁手的工具，焊接起来其实一点都不难，甚至还有些简单~~

下图为我这个制作的实际电路图。
请注意：该电路图电源部分因为篇幅限制为简化图示。
引脚配置为BTL双声道应用

necromancer

挺不错的， 如果是 PBTL 模式 160W 书架箱应该足够用了， I2S 输入的话 其实可以集成或者改造到 CD转盘里面。 真正小体积ALL-IN-ONE

封箱带

带p的做蓝牙音箱正好，不带p的做有源监听。我也正打算做这个玩玩。昨天看了芯片手册，这个芯片内置的dac性能应该不太好，用模拟输入的指标就很好。但是有一点一定要用单片机iic控制，把芯片的pmp调到模式1达到最佳音质。

YWH2293448

芯片目前价格多少

fhc7867

这玩意听个响而已。

jacksl528

YWH2293448 发表于 2022-2-18 10:15
芯片目前价格多少

淘宝上20多，其他正规商城40多，货币单位：RMB

jacksl528

necromancer 发表于 2022-2-18 09:38
挺不错的， 如果是 PBTL 模式 160W 书架箱应该足够用了， I2S 输入的话 其实可以集成或者改造到 CD转盘里面 ...

如果有满功率输出需求，个人建议 加入输出端的LC低通滤波器。 否则芯片的工作效率会下降

jacksl528

今天的天气好冷啊，而且还在下雨。都不想出门，正好把板子画了。
制作的这个电路板算得上是我自己的开发板，电路比较简单，
前端引出了 I2S输入的4个接口，一个mute接口 ，预留了I2C的 SCL和SDA两条线，方便功能扩展和调试。

整板采用25V单电源供电，功率电源PVDD是25V， 前面的低电压部分，由一个低波纹的DC-DC，降压为7.5V提供给3片LDO，分别输出+5V的AVDD ，DVDD 和辅助电源3.3V

553129131

前排混脸熟，有新东西看，终于不是1875 3886这些了

晗晗

很好

jacksl528

等了3天，PCB板子到了，最近在装修自己的 DIY工作间 抽空把板子焊了。

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jacksl528

采用加热台做回流焊，给芯片植上锡，涂上助焊油，对准焊盘轻轻放上去，打开加热台调至260° 恒温慢烤， 等它冒烟散发出阵阵香味，，此时，你也可以来点“孜然花椒面"助兴，DIY玩家的快乐就是那么简单.
记得冷却后用洗板水把残余的助焊油清洗一下。

jacksl528

此板采用DC 18-25V单电源供电，其中有用到一颗DC-DC降压芯片 提供7.5V的输出 供给前端的三枚LDO芯片提供12070  AVDD 和 DVDD。  ，现在芯片真的不好买，到处都缺货。 只能从其他渠道买了一些 ，目前还没到货，暂时没法做通电测试。

（待续）

ILXTF

啊，真是精致华美呀，无耻地问一句，包邮送两张成品否？