摘要：本数字音频功率放大器的设计以芯片TDA8920B为核心。本文简要介绍了该芯片TDA8920B的功能，并描述了以其基本组成的数字音频功率放大器。文章还包含对功率放大器的相关参数的一些简单测试方法，以及对该制作的评估。 关键词：数字音频；功率放大器；芯片TDA8920B；制作
经过十多年的发展，数字音频功率放大器的技术已经日趋成熟。且由于数字功放所具有的诸如小体积大功率[1]的优点，也使它的应用已经渗透到了许多需要用到音频放大的领域，如舞台扩音、家庭影院等等。出于对所学应用物理专业知识进行巩固与提升的目的，笔者选择了数字音频功率放大器的设计制作这个课题。下面将会介绍以芯片TDA8920为核心的数字功放电路的设计过程.。
1 音频功率放大器的分类
在数字功率放大器得到发展之前，我们熟悉的功放都是模拟功放。模拟功放是对时间轴上的连续变化的信号（如电压、电流）进行放大。后来出现的数字音频功率放大器通俗的讲则是 对时间轴上的离散信号0、1进行变换[2]。
1.1 模拟功放
模拟功放的基础是是放大线性信号。按放大器的静态工作点来分类 ，有A类、 B 类、 AB类[3]。其中， A类放大器中，电流连续地流过所有输出器件，即输出级元件总处于导通区。它的电源转换效率非常低，功耗也很大。B类放大器是一种器件导通时间为50%的放大器。 效率比A类高但随之而来的失真更大。AB类放大器则融合了A类放大器和B类放大器的特点。它在B类放大电路的基础上升级， 但采用了一种推挽式电路， 因此每个晶体管都不会被彻底截止。
1.2 数字功放
数字功放就是核心功率放大部分完全处于开与关状态的放大器。D类放大器的内部晶体管只有两种工作状态，即开与关工作，它属于数字功放。D类功放工作原理是先把模拟音频信号转换为PWM信号 (脉冲宽度调制)或PDM（脉冲密度调制）信号,，而后用这两种脉冲信号去控制大功率开关器件通或断。D类放大器从理论上来讲效率可达百分之百。电源利
用率可逼近90%。它的转换速率高，瞬态响应特性好，可靠性极高，体积小，发热小。
图1 数字功放与模拟功放的比较
2 芯片TDA8920介绍
施密特触发器芯片
2.1 功能说明
2.1.1 概述及特点
TDA88920B是一种高效率低功耗的D类音频功率放大器[4]。它的典型输出为2×100W。此放大器有非常宽的电压供应，从±12.5V到±30V。同时它的静态电流消耗非常低。可组成立
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体声单端（SE）放大器或单声道桥接式（BTL）放大器。增益固定：立体声单端（SE）30dB，单声道桥接式（BTL）36dB。
减速电动机通过模拟输入级输入的音频信号被数字脉宽调制[5]（PWM）器转换为PWM信号。为了使输出功率晶体管被驱动，这一数字PWM信号施加以控制和信号交换电路和俱有高端和低端的驱动电路。这样就完成了一次从低功率数字PWM信号（在逻辑电平上）到高功率PWM信号的转变。
一个二阶低通滤波器将PWM信号转变为可通过扬声器解析的模拟音频信号。
TDA8920B是内含高效D-MOS管，驱动器，振荡器，信号交换电路一片式D类放大器。
为了实现保护功能，芯片内置了温度传感器和最大电流测量器。 TDA8920B的双声道包含了两个PWM系统，两个负反馈回路和两个差分输入级。它还包含了两个声道共用的的振荡器，所有参考源和模拟功能与数字定时管理器。
TDA8920B包含两个独立的高输出功率、高效低失真、低静态电流的放大信道。放大信道可以被连接为以下配置：单声道桥接负载（BTL）式，立体声单端（SE）式
该音频放大系统可以用MODE引脚切换三种工作模式。待机模式：只消耗非常低的电源电流；静音模式：此模式下放大器在工作，但是输出端的音频信号由于输入级VI转换器的禁用而被抑制；运行模式：此模式下放大器完全运行并且能够输出信号。
2.1.2 脉宽调制频率
放大器的输出信号是载波频率大约317kHz的PWM信号。用二阶低通滤波器可以可以将放大器输出的PWM信号转换为扬声器可以解析的模拟音频信号。这一转换频率以连接在引脚OSC和引脚VSSA之间的外连电阻Rosc来确定定。载波频率最好设置为300kHz至350kHz之间。在引脚OSC端接一个30kΩ的外部电阻可以设置载波频率为317kHz。
如果两个或者更多的放大器应用于一个音频系统中，建议最好使用外部时钟电路以使所有芯片都以同一频率运行。
2.1.3 保护机制
TDA8920B包含了以下保护：过温保护；过流保护；窗保护；电源电压保护，欠压保护，过压保护，不平衡保护。每种错误条件所触发的芯片保护回应都不一样。
2.2 芯片内部框图车载厕所
见图2。
2.3 引脚信息立式小便器
见图3。
图2 芯片TDA8920BTH13262cm内部框图
图3 芯片TDA8920BTH引脚描述
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