1概述
TPA2005D1是一款新型1．1W單聲道無濾波器D類音頻功率放大器。這種D類音頻功率放大器僅需三個(gè)外部元件（兩個(gè)電阻、一個(gè)電容）即可工作，無需輸出濾波器，而效率卻高達(dá)85％以上，非常有助于延長便攜設(shè)備的電池壽命，加上該器件采用MicroStarTMBGA封裝并具有超級(jí)噪聲抑制能力，從而使其成為GPRS和3G蜂窩電話設(shè)計(jì)人員的理想選擇。另外，輸出濾波器的消除以及共模輸入范圍的改善也使得整個(gè)設(shè)計(jì)方案的體積與同類產(chǎn)品相比減小了30％，而射頻（RF）噪聲抑制性能卻超過了市場上所有的其它 D類功率放大器。
TPA2005D1的內(nèi)部功能框圖如圖1所示。該器件的全差動(dòng)結(jié)構(gòu)提供了卓越的噪聲消除性能，并可保證純凈的音頻效果。對于D類音頻放大器來說， 217Hz工作頻率下的78dB電源抑制比（PSRR）和整個(gè)音頻波段內(nèi)48μVRMS背景噪聲兩項(xiàng)指標(biāo)都是比較優(yōu)越的，甚至超過了許多AB類放大器。除此之外，TPA2005D1還具有低靜態(tài)電流和低待機(jī)電流等特點(diǎn)。
目前，TPA200xDx系列中有TPA2000D1、TPA2000D2、 TPA2000D4、TPA2001D1、TPA2001D2和TPA2005D1等型號(hào)。它們中的每一個(gè)放大器的效率都非常高，而且都可以在無輸出濾波器情況下運(yùn)行。該系列器件各有特色，它們有的帶有立體聲耳機(jī)驅(qū)動(dòng)；有的帶有立體聲或單聲道揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)和功率輸出。因此，TPA200xDx器件可應(yīng)用于任何帶有音頻功能（如筆記本電腦、PDA和蜂窩電話）的電池供電設(shè)備。
2芯片結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)
2．1引腳功能
TPA2005D1采用表面貼裝15焊球MicroStar TMBGA封裝，其引腳排列如圖2所示。 各引出腳的功能說明如下：
VDD：電源端； GND：接地端；
IN＋：差分放大器正極性輸入端；
IN－：差分放大器負(fù)極性輸入端；
VO＋：BTL輸出正極性端；
VO－：BTL輸出負(fù)極性端；
SHUTDOWN：關(guān)斷控制端（低電平有效）；
NC：空腳。
2．2性能參數(shù)
TPA2005D1主要性能參數(shù)如表1所列。
3應(yīng)用電路
TPA2005D1可在蜂窩電話、PDA等采用電池供電的便攜式設(shè)備中最大限度的延長電池壽命，并產(chǎn)生最小熱量。其典型應(yīng)用電路如圖3所示，從圖中可見，整個(gè)電路方案的設(shè)計(jì)僅需三個(gè)外部元件。下面介紹外部元件RI、Cs的選擇原則。
3．1輸入電阻（RI）
輸入電阻（RI）主要用于設(shè)置放大器的增益，其公式為：
Gain＝300kΩ／RI
為了使TPA2005D1具有最佳性能，增益設(shè)定應(yīng)該小于2。因?yàn)楸容^低的增益可使TPA2005D1工作在最佳狀態(tài)，而比較大的輸入電壓通�？赡軙�(huì)使輸入端對噪聲變得不敏感。所以，在輸入端的電壓幅度較小時(shí)，應(yīng)該采用其它放大電路來先對電壓進(jìn)行放大，而不可能采用減小輸入電阻（RI）的方法來增加電路的增益。
在選擇輸入電阻（RI）時(shí)，應(yīng)盡量使兩個(gè)電阻的阻值一致，否則可能使兩個(gè)輸出端的參考電壓不一致，從而導(dǎo)致CMRR、PSRR和二次諧波等性能指標(biāo)值的降低。為了使實(shí)際應(yīng)用電路具有更加優(yōu)秀的性能，推薦使用精度為1％或優(yōu)于1％電阻器，實(shí)際上，匹配率為1％精度或優(yōu)于1％的電阻排則是電阻RI的最佳選擇。
在設(shè)計(jì)時(shí)，輸入電阻RI應(yīng)盡可能地靠近TPA2005D1，這樣可以防止噪聲被引入高阻抗的輸入接點(diǎn)。
3．2去耦電容器（CS）
由于TPA2005D1是一個(gè)高效的D類音頻功率放大器，因此，它需要一個(gè)比較合適的電源去耦電容（CS）來確保芯片的高效率和較低的總諧波失真（THD）。對于頻率比較高的短暫尖脈沖信號(hào)和其它干擾信號(hào)，可用一個(gè)容量為1μF的陶瓷電容器并盡可能近地接在TPA2005D1的VDD，附近以使電路工作穩(wěn)定，同時(shí)也可以減少干擾信號(hào)的影響，提升D類音頻功率放大器的效率。
為了濾除低頻噪聲信號(hào)，有時(shí)還應(yīng)接一個(gè)大于10μF的電解電容器在TPA2005D1附近，但是，在大多數(shù)的應(yīng)用中該電容是不需要的，因?yàn)門PA2005D1具有比較高的電源抑制比（PSRR）。
3．3使用注意事項(xiàng)
用TPA2005D1設(shè)計(jì)無輸出濾波器的放大器時(shí)，芯片與喇叭之間的連線間距應(yīng)小于200mm，否則應(yīng)連接一個(gè)LC輸出濾波器。
現(xiàn)在市場上同類型管教兼容的單聲道D類放大器有很多，如PAM8302，AX8302等，詳細(xì)的產(chǎn)品資料請查閱：http://m.uxxk.cn/products_3372.htm |
