사용하기 쉬운 칩을 추천합니다. 기능은 오디오 신호 변환 층 PWM 신호를 클래스 D 증폭기에 공급하는 것입니다.

TI 오디오 IC 를 기반으로 하이파이 디지털 증폭기 개발

1 소개 오디오 세계는 디지털화, 전체 오디오 시스템의 심장인 앰프만 오랫동안 디지털 문밖을 배회하고 있다. 많은 유명 반도체 제조사들이 여기에 초점을 맞추고 디지털 증폭기를 개발했다. 여기서는 디지털 증폭기의 원리와 구조를 간략하게 소개하고 TI 시리즈 오디오 IC 기반 하이파이 디지털 증폭기의 설계 아이디어와 방법을 제공합니다.

2 디지털 증폭기 원리 및 구조

2.1 디지털 증폭기의 원리 디지털 증폭기의 기본 원리: 펄스 신호 PWM 을 사용하여 PWM 신호의 저주파 부분에 변조 신호가 포함된 고속 전력 스위치를 구동합니다. 이 신호는 저통 필터를 통해 변조 신호를 부하 (스피커) 로 재현할 수 있다. 본질적으로 기존 아날로그 증폭기와 아날로그 신호의 차이점은 디지털 증폭기가 디지털 오디오 신호를 직접 확대하고 고정밀 D/A 변환을 수행하여 최대 85% 의 효율을 제공한다는 것입니다. 충실도가 우수하고 THD+N (총 고조파 왜곡+소음) 이 .5% 미만입니다.

2.2 디지털 전력 증폭기 구조 그림 L 은 PWM 변조기, H 브리지 스위치 증폭 회로 및 저역 통과 필터로 구성된 디지털 전력 증폭기의 기본 구조입니다. PWM 변조기는 입력된 디지털 오디오 신호를 PWM 신호로 변환하는데, 여기서 1 △ 변조 방법은 정확도가 높고 안정성이 좋다. H 브리지 스위치 증폭 회로는 DC 전원 공급 장치의 차단을 제어하고 PWM 신호 전류를 사용하여 부하에 전원을 공급합니다. 저역 통과 필터는 스위치 구성 요소를 필터링하고 출력 파형을 부드럽게 처리하여 아날로그 파형의 오디오 신호를 얻을 수 있습니다.

3 TI 디지털 오디오 시리즈 IC 소개 텍사스 기기 회사 (TI) 는 오랫동안 디지털 오디오 제품 개발에 주력해 왔으며 획기적인 성과를 거두었습니다. 그 중 TAS55xx, TAS5xx, TAS3xx, TAS-5lxx 시리즈가 가장 성숙하고 가격 대비 성능이 가장 높습니다. TAS55xx 시리즈는 PWM 변조와 DSP 오디오 처리 기능을 내장한 고도로 통합된 디지털 오디오 장치로, 내장형 8 채널, 채널 THD+N 이 o.5% 미만입니다. TAS5xx 시리즈는 2 개의 채널만 있고 채널 THD+N 은 ．l％% 미만이며 충실도가 매우 높은 고정밀 오디오 PWM 변조기입니다. TAS3xx 시리즈는 볼륨, 서브우퍼 조정 등 다양한 오디오를 제공하는 전용 디지털 오디오 DSP 이고 TAS51xx 시리즈는 전용 오디오 h 브리지 증폭 회로입니다.

4 디지털 오디오 전력 증폭기 설계

4.1 설계 TAS55xx+TAS51xx 의 두 가지 설계 (TAS55XX+TAS51XX) 를 통해 8 채널 디지털 전력 증폭기를 얻을 수 있습니다. 후자는 TAS5xx+TAS3xx+TAS51xx 가 2 채널 디지털 증폭기를 얻는 것이다. 후자의 설계 시나리오의 충실도가 높고, DSP 효과가 더 좋고, 비용이 저렴하며, 국내에서 쉽게 구입할 수 있기 때문에, 다음의 설계 방안에 대해 자세히 설명하겠습니다.

실제 설계는 TAS515+TAS32+TAS51 의 조합을 사용합니다. TAS32 에는 A/D 및 D/A 변환기가 포함되어 있어 아날로그 입력 신호를 수신할 수 있어 제품 적용 범위가 확장됩니다.

4.2 작업 흐름 디지털 증폭기의 특정 작업 흐름은 두 가지 방법으로 제공됩니다. 1 고품질 CD 플레이어를 통해 얻은 S/PDIF 신호 (고급 오디오 업체에서 널리 사용되는 디지털 오디오 형식) 는 형식 변환기 DIRl73 을 통해 TAS32； 로 변환됩니다. ② 아날로그 신호는 마이크 등 픽업 장비를 통해 TAS32 에 의해 얻어진다. 시스템 내 디지털 오디오 신호 (SDATA 로 표시) 는 TAS32 에서 DSP 오디오로 처리된 후 PWM 변조기 TAS515 로 들어가 PWM 신호로 변환됩니다. 그런 다음 TAS51 으로 들어가 전력 증폭을 수행하고 저역 통과 필터를 통해 아날로그 신호 구동 스피커를 재구성합니다. 확대 중에 회로에 이상이 발생할 경우 TAS51 은 자동으로 경보 신호 재설정 시스템을 실행하거나 수동으로 재설정하여 사고를 방지할 수 있습니다.

4.3 I? S 버스

TI 사의 오디오 장치 사이에 I 가 있습니까? S (inter-IC sound) 버스 연결. I? S 버스는 필립스가 디지털 오디오 장치 간의 오디오 데이터 전송을 위해 개발한 버스 표준으로, 이 버스 오디오 장치 간의 데이터 전송은 다양한 멀티미디어 시스템에 널리 사용되고 있습니다. I 에서? 하드웨어 인터페이스 사양 및 디지털 오디오 데이터 형식은 S 표준에 명시되어 있습니다. I? S 에는 3 개의 주요 신호가 있습니다: 1 직렬 클럭 SCLK, 비트 클럭 (BCLK) 이라고도 합니다. 즉, 디지털 오디오에 해당하는 모든 데이터에 해당하는 SCLK 에는 1 개의 펄스가 있습니다. SCLK 의 빈도 =2x 샘플링 빈도 × 샘플링 자릿수. 2 프레임 클럭 LRCLK, 왼쪽 및 오른쪽 채널의 데이터를 전환하는 데 사용됩니다. LRCLK 가' L' 이면 왼쪽 채널이 데이터를 전송 중임을 의미하고' ' 이면 오른쪽 채널이 데이터를 전송 중임을 의미합니다. LRCLK 의 빈도는 샘플링 빈도와 같습니다. ③ 직렬 데이터 SDATA 는 이진 보코드로 표현된 오디오 데이터입니다. 때로는 시스템 간 동기화를 향상시키기 위해 샘플링 주파수의 256 배 또는 384 배인 마스터 클럭 (SysClock) 이라고도 하는 또 다른 신호 MCLK 를 전송해야 하는 경우도 있습니다.

4.4 핵심 기능 모듈 회로

4.4.1 디지털 오디오 입력

디지털 오디오 입력 모듈은 주로 TI 의 디지털 오디오 인터페이스 장치 DIRl73 을 사용하여 다음과 같은 기능을 수행합니다. 1 CD 형식의 디지털 오디오 신호를 PWM 변조기 TAS515 인식 직렬 오디오 데이터로 변환합니다. 이 데이터는 I2S 버스에서 직접 전송할 수 있습니다. 2 전체 I2S 버스의 직렬 클럭 BCLK, 프레임 클럭 LRCLK 및 시스템 클럭 SCLK 를 생성합니다.

DIRl73 핀 2 에 입력된 SPDIF 1 IN 신호는 CD 플레이어에서 광섬유 또는 동축 케이블을 통해 얻은 PCM 신호입니다. DIRl73 처리 후 출력 SDATA 신호 I2S—DIR173 OUT； DIRl73 의 핀 7, 8 외부 결정질 발열기 X12, 핀 4(SCK) 출력 시스템 클럭 SCLK 신호 256XFS； 핀 1(LRCK) 출력 직렬 클럭 BCLK 신호 FS 핀 11(BCK) 출력 프레임 클럭 LRCLK 신호 64XFS.