NXP TFA9810T驱动的绿色能效模拟D类音频功放设计与性能分析

NXP新型绿色能效D类音频放大器设计应用是一篇关于利用NXP公司的TFA9810T Class-D类音频放大器芯片实现的一款高性能音频放大器设计。该放大器以全差分输入和全桥BTL输出的双通道结构为基础，集成了模拟D类功率放大器的核心技术，包括PWM调制、负反馈控制和低通滤波器等。 文章首先介绍了D类放大器的基本原理，它与传统的A/B/AB类线性放大器不同，D类放大器通过积分移相、PWM调制来实现非连续时间工作方式，能显著提高效率。调制级是关键环节，通过A/D转换，模拟音频信号被转化为宽度随音频幅度变化的PWM波，这要求比较器具有高精度和快速响应。 输出级采用全桥BTL结构，由开关MOSFET组成，实现了几乎无损耗的开关操作，理论上转换效率可以接近100%，但实际上由于辅助电路和MOSFET传导损耗的影响，实际效率通常在90%左右。这种高效使得D类放大器的能耗较低，发热较小，因此称为绿色能效放大器。 设计中特别关注了死区校正技术，以避免MOSFET在开关过程中出现的空隙导致的失真问题。此外，文章还讨论了EMI抑制策略，通过合理的PCB布局设计减少电磁干扰，确保音频质量不受影响。仿真测试结果显示，当供电电压为15V时，该放大器能够为两个8Ω扬声器提供10W×2的输出功率，总谐波失真小于7%，并且在1kHz正弦波输出时无交越失真，表明其性能优秀。 在实际应用中，该放大器的温升保持在相对较低的25℃，显示了良好的散热性能。总体来说，这篇设计应用提供了D类音频放大器设计的详细步骤和技术要点，对于音频电路设计者和技术人员来说，具有很高的参考价值。