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TPA3255 偏置电压该不该有?

Other Parts Discussed in Thread:TPA3255, NE5532, TPA3255EVM, TPA3251

问题1. 参考设计运放Vmid加电压是因为输入范围是-0.3V-7V?
问题2. Vmid为何不设置为7V的一半3.5V,而要设置为6V?这样是不是输入信号最高1Vpp?
问题3. B点到底该不该有直流偏置,如果有应该是多少?我的仿真和实测为何不一致?

问题4. 参考设计写的是“Standard 4-VRMS differential input or single-ended line input”,为何我的输入从750mV开始就CLIP亮灯,输出削波了呢?LC后的电容没有加有关系么?

细节如下:
TPA3255 参考设计输入电路如下

手册对于模拟输入信号范围描述如下

测试条件,300mVpp,偏置0,正弦,1kHz;板卡供电22V,4 SE模式,输出接8R负载电阻,如下图

实际测试发现B点有直流偏置电压,如下图

multisim仿真B点无偏置电压,如下图

 

不胜感激!
292884063@qq.com

Amy Luo:

您好,
感谢您对TI产品的关注!
1、和2、TPA3255EVM中NE5532运放是用来将输入的单端信号转换成差分信号,因为NE5532的供电是12V,因此同向输入端接的是12V的中间电压,NE5532运放的具体作用请查看TPA3255EVM用户指南2.3 TPA3255EVM Single-Ended and Differential Input章节。
3、B点不需要直流偏置,C17即是其输入耦合电容,实测B点有直流偏置电压,应该是设备内部有偏置电路
4、您是怎么接入的输入信号,您按照TPA3255EVM用户指南配置跳冒和接入的信号吗
LC后的电容没有加,是指哪个LC

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user5954490:

非常感谢您的及时回复!

1. 请问芯片内部对于输入端的偏置电压是3.5V吗?

2. 输入我用的单端转差分,没用跳帽,板子上用的3个焊盘的0402贴片电阻选通的,SE模式,如下图,输出LC电容没有加指的是如下图中LC滤波后的1500uF电容,请问在BTL模式下,省略红色圈位置电容是否更好?

3. 上图中的右下角D2,实际工作中只有亮/灭两种状态还是会随着削波的程度表现出亮度差别?我在实际测试发现亮度跟输入信号的电压有关。

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Amy Luo:

1、对于芯片输入端的内部偏置电压具体是多少,在数据手册没有找到相关说明,但给出了输入信号范围为7V(peak – peak)
2、在BTL模式下,是不需要加这个1500uF电容的,仅在SE输出模式下需要
3、只有亮灭两种状态,在TPA3255的CLIP-OTW引脚变低时亮起,即当器件结温超过125℃时,CLIP_-OTW变低

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Kailyn Chen:

补充一下,对于芯片输入端芯片内部偏置电压大小,可以在不给输入信号的前提下,量下输入端的电压大小, 应该是3.5V,并且输入电压给出了最大不超过7Vpp,说明输入信号最大电压为+-3.5Vp。 加上3.5V偏置之后,即为7Vpp。

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user3645363:

hi Kailyn,

 关于这个偏置和OTW,我有一个问题也想咨询一下的,目前我有个项目在首次做样的样版中,发现有四块开机OTW为0,即使我按了RESET键,它也无法复原为1.

而其他脚位如AVDD为7.8V, DVDD为3.3V,外部供电的12V和36V均正常。芯片我也重新换了一个,OTW都是为0,而且第五第六脚的偏置总有一个脚没有3.5V

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Kailyn Chen:

您好,输入引脚C和D是接MUX还是直接接GND了? 上面电路图我看是TPA3255的,下面是TPA3251的,不过电气参数差不多,影响不大。
如果INPUT_C和INPUT_D 下拉接地了,那么下拉电阻建议是0ohm,以前有遇到过类似情况,OTW为low,reset之后也不行,将下拉电阻改为0ohm之后就没问题了。
另外,前端是否也使用运放实现SE转差分电路了? 注意GND的回流问题,可以将运放的GND和TPA3255的AGND以及power GND都接一起,实现单点接地,目前这种现象也担心是否由于地回流导致。

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user3645363:

INPUT_C&D我是直接接地的,所以你建议这里用个0欧接地也许会解决这个OTW为0的情况? 前端信号我已经转为差分了。

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user5954490:

请问,我在实际测试中发现,原理图右下角的D2的亮度会改变,且亮度似乎跟削波程度有一定的相关性,请您看下是我的电路设计有问题么?亦或是其它原因?

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Kailyn Chen:

D2 是了CLIP_OTW接在一起的,D2 亮度在改变,建议用示波器测量下这个引脚以及输出端的波形。
如果考虑削波,检查下输入信号是否超过输入范围,CB3C 电流是否超过阈值? 另外,如果结温过高的话,CLIP_OTW 也是会拉低的。
所以可以用示波器同时监测Fault,Clip_OTW以及输出端的波形看下。

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user5954490:

下面三个图为输入信号从低到高变化时,BTL输出,CLIP,Fault引脚的示波器探头波形,蓝色为差分探头100/1模式测量,黄色为Fault,绿色为clip。

供电电压为23.5V,输入信号频率1kHz,单端输入,幅度从850mVpp-2Vpp。

可见随着输入电压的升高,削波的程度越来越大,而信号频率较高,所以表现在LED上就类似于PWM调制后的亮度变化?请问是这个原因吗?

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user5954490:

另外遇到的一个问题是,测试过程中发现,如果使用功率电阻测试正常,但将BTL输出连接到设置为恒定8R电阻模式的电子负载后,开机板卡工作1秒左右Fault灯亮,请问D类功放不能配合靠导通角控制的电子负载来测试吗?如果不是请问电子负载该如何设置呢?

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Amy Luo:

这应该与电子负载仪模拟负载的原理有关,如果测试中没有speaker,建议使用纯电阻特性的负载代替

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