改善平板显示器的音频性能

6.6mm x 7.9mm。与此相当的线性放大器采用通孔单排封装 (through-hole single in-line package) 或双排封装 (dual in-line package)，并且它们要求手工组装，尺寸也不理想，为19.6mm x 22.5mm，大出8.5倍之多。此外，它们还要求采用散热片。

　　TPA3004D2与TPA3002D2提供的特性包括集成的反移植电路系统 (depop circuitry)、DC音量控制、关断控制以及立体声耳机驱动程序的直连输出等。TPA3001D1、TPA3008D2以及TPA3005D2以四个集成的固定增益设置代替DC音量控制，以消除外部反馈与输入电阻。最后，TPA3003D2还提供了低功率立体声D类备选方案，该方案除不具备立体声耳机放大器直连输出之外，拥有TPA3002D2的所有特性。

　　所有D类放大器采用全差动输入级与桥接输出级，在最大化输出功率的同时还能最小化噪声。

如何采用D类APA进行设计工作

本部分将全篇幅引用TI的两本应用手册：《TPA300x系列部件布局指南》[3] 以及《测量音频功率放大器性能指南》[4]。

优化TPA3000D 放大器的性能时，必须将如下五大布局因素纳入考虑范围：

利用开关电流最小化跟踪环 (trace loop)，并用开关电压最小化大面积的镀铜区域。近场磁噪声 (Near-field magnetic noise) 由引导开关电流的大跟踪环造成。电场噪声由具有开关电压的、大的表面区域造成；
输入跟踪的线路与输出跟踪分开，从而可最小化来自输出的所有输入噪声耦合；
仅将输出功率接地及信号接地连接至PowerPAD™。如连接信号接地时未连至PowerPAD，而连接到了其他地方，则输出功率接地的噪声会降低音频性能。将PowerPAD连接至主去藕电容器或电源；
必须将PowerPAD焊接至印刷电路板 (PCB)，以确保适当的散热性能与最佳的可靠性 [5]；
使所有外部组件尽可能靠近IC。组件彼此靠近的放置安排有助于确保最小化的跟踪环及表面面积。

《TPA300x系列部件布局指南》[3] 进一步细致地解释了上述各个考虑因素。评估模块 (EVM) 也为适当的布局提供了一个很好的实例。TI 可为所有已推出的音频功率放大器提供包括PCB布局、示意图以及材料清单等在内的交钥匙EVM与用户指南。

测试D类放大器的性能并不困难，但常常要求低通滤波器，因为许多分析仪输出都不能准确地处理快速改变的PWM输出。图四显示了如何将频率发生器连接至D类APA，以及如何在APA与分析仪之间连接低通RC过滤器。

图四、差动输入--BTL输出测量电路。

低通RC过滤器对测量准确性的影响很小，因为截止频率 (cutoff frequency) 设在20 Hz到20 kHz的音频带之上。利用表一中RFILT与CFILT的建议值，截止频率为 34 kHz。

表一、典型RC测量过滤器值
测量	RFILT	CFILT
效率	1000	4700 pF
所有其他测量	100	47000 pF

为了获取准确的效率测量数据，R_FILT必须以10进制递增，以减小过滤器分流的电流。为了保持截止频率不变，C_FILT必须也以10进制减小。

遵循以下五大规则，有助于获得准确的测试结果。

使用平衡的来源提供输入信号；
使用具备平衡输入的分析仪；
所有连接均使用双绞线；
当系统环境噪声较重时使用屏蔽功能；
确保与APA相连的电源线缆以及从APA到负载的线缆均能够处理大电流。有关详情，敬请参见《测量音频功率放大器性能指南》中的表1[4]。

结论与随后步骤

D类技术为需要音频功能的平板显示器提供了最佳的音频功率放大器解决方案。放大器的高效操作能够最大程度地散热，从而无需散热片，这也减小了总功耗，因此有助于减小变压器与稳压器的尺寸和成本。

为了快速了解更多有关D类音频功率放大器的信息，您可以：

从TI的网址www.ti.com 上下载TPA3001D1、TPA3003D2、TPA3002D2及TPA3004D2数据表；
从以下网址订购符合表三平板显示器尺寸的、D类放大器的 EVM： http://focus.ti.com/docs/tool/list.jhtml?familyId=20&toolTypeId=6
从TI网站下载所选EVM的用户指南，其包括了示意图、布局、材料清单等信息。

参考书目：

[1] TPA6211A1 3.1-W单声道全差动音频功率放大器数据表，德州仪器2003年9月，资料号SLOS367A；
[2] TPA3004D2 12-W带有DC音量控制数据表的立体声D类音频功率放大器，德州仪器2003年8月，资料号SLOS407B。
[3] TPA300x系列部件布局指南，德州仪器2003年7月，资料号SLOA103；
[4] 测量音频放大器性能的指南，德州仪器2001年10月，资料号SLOA068；
[5] PowerPAD散热增强型封装应用报告，德州仪器1997年12月，资料号SLMA002。