STMicroelectronics: TS2012: ultraminiaturowy wzmacniacz audio 2×2,8 W w klasie D

 

Każdy z kanałów układu TS2012 jest niezależnie wprowadzany w stan standby sygnałami STBYL i STBYR. Podczas normalnej pracy linie te powinny być utrzymywane w stanie wysokim. Są one wewnętrznie podciągane rezystorami 300 kΩ do masy. Zarówno budzenie, jak i usypianie układu przebiega łagodnie. Sygnał akustyczny pojawia się na wyjściu z opóźnieniem ok. 1 ms (rysunek 3). Prąd pobierany przez uśpiony układ zależy przede wszystkim od spadku napięcia na rezystorze podciągającym. Przy napięciu sterującym równym 0,4 V jest on typowo równy 1,3 µA w odniesieniu do jednego wejścia.

 

 

Rys. 3. Opóźnienie <EM>wake-up 
    </EM>i 
    <EM>shutdown
    </EM> sygnału wyjściowego w układzie TS2012″ src=”/wp-content/uploads/artykuly/STMicroelectronics_TS2012_ultraminiaturowy_wzmacniacz_audio_2_2_8_W/REF3_TS2012_r3_1.do_artykulow.jpg”></a></p>
<p style=Rys. 3. Opóźnienie wake-up i shutdown sygnału wyjściowego w układzie TS2012

 

 

Wprawdzie układ TS2012 został zaprojektowany do zastosowań z wejściami różnicowymi, jednak możliwe jest także dołączanie urządzeń z wyjściami asymetrycznymi. Rozwiązanie takie wymaga zastosowania wejściowych kondensatorów sprzęgających dołączanych do wejść IN+ i IN- (np. rysunek 2a).
Uzyskiwana we wzmacniaczu TS2012 moc zależy m.in. od impedancji obciążenia i napięcia zasilającego. Przykładowo, moc wydzielana na obciążeniu 4 Ω przy zasilaniu napięciem 2,5 V jest równa ok. 0,5 W, ale przy zasilaniu 5 V wzrasta w tych samych warunkach do ok. 2,25 W. Zależność tę przedstawiono na rysunku 4. W zastosowaniach praktycznych należy również pamiętać o szybkim wzroście zniekształceń harmonicznych po przekroczeniu pewnej progowej wartości mocy wydzielanej na obciążeniu. Parametr ten jest również zależny od impedancji obciążenia, napięcia zasilającego, wzmocnienia napięciowego i częstotliwości sygnału. Dwa typowe przypadki przedstawiono na wykresach z rysunku 5. Jak widać, katalogowa moc 2×2,8 W jest uzyskiwana praktycznie tylko w jednej konfiguracji, i to przy zniekształceniach THD+N równych 10%.

 

Rys. 4. Wykres mocy wydzielanej na obciążeniu układu TS2012 w funkcji napięcia zasilającego, a) R<SUB>L</SUB>=4Ω+15µH, b) R<SUB>L</SUB>=8Ω+15µH” src=”/wp-content/uploads/artykuly/STMicroelectronics_TS2012_ultraminiaturowy_wzmacniacz_audio_2_2_8_W/REF3_TS2012_r4ab_1.do_artykulow.jpg”></a></p>
<p style=Rys. 4. Wykres mocy wydzielanej na obciążeniu układu TS2012 w funkcji napięcia zasilającego, a) RL=4Ω+15µH, b) RL=8Ω+15µH

 

 

Rys. 5. Wykres zniekształceń harmonicznych THD+N w funkcji mocy wydzielanej na obciążeniu, a) R<SUB>L</SUB>=4Ω+15µH, b) R<SUB>L</SUB>=8Ω+15µH” src=”/wp-content/uploads/artykuly/STMicroelectronics_TS2012_ultraminiaturowy_wzmacniacz_audio_2_2_8_W/REF3_TS2012_r5ab_1.do_artykulow.jpg”></a></p>
<p style=Rys. 5. Wykres zniekształceń harmonicznych THD+N w funkcji mocy wydzielanej na obciążeniu, a) RL=4Ω+15µH, b) RL=8Ω+15µH

 

 

Na rysunku 6 przedstawiono schemat ideowy płytki ewaluacyjnej umożliwiającej sprawdzenie możliwości układu TS2012. Sygnał stereofoniczny jest doprowadzany przez gniazdo Jack, natomiast zasilanie i głośniki są dołączane do złącz śrubowych ARK. Na płytce znajdują się także zworki: JP1 ( shutdown ) oraz JP2 i JP3 wykorzystywane do ustawiania wzmocnienia (linie G0 i G1 układu TS2012). Wzmacniacz pracuje w konfiguracji z wejściami asymetrycznymi. W testowej aplikacji nie zastosowano żadnych elementów regulacyjnych, na przykład służących do płynnej regulacji wzmocnienia lub balansu. Płytka ma niewielkie wymiary, więc może być wykorzystywana również jako gotowy moduł wzmacniacza akustycznego w różnych aplikacjach.

 

 

Rys. 6. Schemat ideowy płytki ewaluacyjnej z układem TS2012

 

 

 

Do pobrania

O autorze