德州仪器TPA3251/TPA32xx系列参考级D类功放芯片的制作实例

DIY-1989

楼主出的都是精品，学习学习，看看除了震荡频率设置、PFFB电路、LC电路，还有哪些潜力可以挖掘。

jacksl528

接着来看看第二项：主电源的附加电路（防反接理想二极管和开关机静音）

作为驳接扬声器的末端设备，开/关机冲击声的问题 ，在我们方案中是需要仔细斟酌的问题。
D类功率放大器一般不会采用物理开合的延迟方案作为解决方式。

有部分D类功放芯片自身带有MUTE功能引脚，利用上电/关机前后拉低电平值，实现静音开/关机功能，这十分方便。
德州仪器的TPA32xx系列功放芯片没有独立MUTE引脚。 那我们该怎么实现这个功能呢？
翻看数据手册： Figure 28（如下）




从该上电时序图可以看到，芯片在接通主电源，直至电压稳定后需要RESET拉高，芯片的栅极驱动器和模拟部分才正常工作。
如果RESET一直保持低的状态，芯片是处高阻静音状态。
因此我们可以在上电后大于400mS和关机主电源电压跌至欠压保护（12V）之前拉低/RESET实现开/关机静音。

jacksl528

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jacksl528

2025/04/28 待更新...

zhp1029

看看

宏声3

谢谢老师的分享

fysy

学习了

傲世飞鱼

还有隐藏内容？

jingship

jacksl528 发表于 2025-4-28 20:07
**** 本内容被作者隐藏 ****

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谢谢分享

jure

杰克出品，必属精品

fysy

jacksl528 发表于 2025-4-28 20:07
**** 本内容被作者隐藏 ****

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静音控制电路是否有必要做的这么复杂！通常只是不平衡输入不装控制电路也不会出现冲击声，如果留有平衡输入接口也只需简单电源阀值控制电路就行。

jacksl528

关于“辅助供电项”

关于TPA3251D2 电源配置的说明：

主电源供电12-36V之间，最大不能超过38V （ 以32V供电电压为例，满功率输出建议电源额定功率不小于400W）
辅助电源为12V（非稳压） 最大不能超过13.3V

辅助供电的12V主要为GVDD 和 VDD直接提供工作电压。
另外数字部分供电的3.3V 和模拟部分所需的7.8V 是由芯片内部的LDO自己产生。

以上几组电源加起来，12V辅助电源的电流消耗大约在100mA左右。

如果你的主供电电压低于24V，可以直接采用7812 或者LM317之类的传统LDO芯片获取。


在我的电路设计中，考虑到输入部分有运放和其它器件构成的前端电路， 需要同时从这个12V辅助电源分流
因此我采用 Buck DC-DC 为整体设计提供低压。

方案如图：

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这是一套完整的TPA3251功率放大器方案所要用到的供电拓扑结构。
有些供电需求，超出了本贴的示例范畴。

因此可以忽略框选的部分  ..

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jacksl528

fysy 发表于 2025-4-29 10:16
静音控制电路是否有必要做的这么复杂！通常只是不平衡输入不装控制电路也不会出现冲击声，如果留有平衡输 ...

你可以提供一个所谓“简单”的方法。 我们分析下可行性

ji0913

谢谢老师的分享

筑明

学习，哪天也DIY一个。

老罗是我

谢谢分享

bzp9307

学习高手制作D类功放

cym0908

谢谢分享

jacksl528

这是TPA3251主体电路图，基本与官方数据表上的BTL典型电路一致。

双通道差分输入结构（高清版的原理图会在帖子最后测试板验证后以PDF文档形式发出）

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这是官方DEMO板该系列芯片在频响和 失真度两个维度上的表现。

TPA3251D2属于德州仪器第四代D类功放芯片。（常见的TPA3116属于第二代）

可以看到在功率失真度上有非常良好的表现（未带入PFFB电路）


TPA3251内部控制器调制频率达到了惊人的3.XXMhz， 放大器的频率响应从传统D类的40Khz 拓展到100Khz。
下图可以更直观的体现“高清分辨率”在D类功放上的概念。


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y1974

做过tpa3255，严格按照TI的EVM板原理图，不能很好解决开关机冲击声问题，期待能通过楼主的分析讲解得到经济的解决方案！