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音频放大器

TFA9897: 5.3 V高能效内嵌DSP的D类音频放大器

概述

TFA9897是具有高级扬声器升压和保护算法的高效率D类音频放大器。该器件可在电池电压为3.6 V时向8 Ω扬声器提供1.2 W(RMS,THD = 1%)的峰值输出功率。内部升压转换器可将供电电压提升到5.3 V,为充分提升音质提供了充足余量。

各种工况下都能为扬声器提供安全的工作环境。TFA9897可在确保振膜位移和音圈温度不超过其额定极限的同时实现最大的声音输出。此功能基于可在所有扬声器环境(例如自由空气、密闭盒或通风盒)中运行的音箱模型。 此外,先进的信号处理功能可确保音频信号的质量不会因放大器或扬声器中的不必要削波或失真而降低。

自适应声音激励器算法使用反馈来同时精确计算温度和振幅,从而使TFA9897适应声学环境中的变化。

内部智能DC-DC转换可提升电源轨,以提供额外的余量和功率输出。电源电压仅在必要时升高,因此可以最大程度地提高D类音频放大器的输出功率,同时限制静态功耗。

TFA9897还集成了高级电池保护功能。通过在电池电压低时限制电源电流,可防止音频系统从电池中消耗太多的负载电流(过大的负载电流可能会造成系统欠压)。通过防止电池放电时的失真,高级处理器可最大限度减少不断下降的电池电压对音频质量的影响。

该器件具有低RF敏感度,因为它具有对时钟抖动不敏感的数字输入接口。D类音频放大器中使用的二阶闭环结构提供了出色的音频性能和高电源电压纹波抑制。音频输入接口为TDM,可配置为I²S。控制设置通过I²S总线接口进行通信。

TFA9897采用30焊球晶圆级芯片尺寸封装 (WLCSP),间距为400 μm。

特点

  • 高级扬声器升压和保护算法,可在保护扬声器的同时最大限度提升扬声器性能:

    1. 全嵌入式软件,无需额外许可费或移植
    2. 全集成式解决方案,包括DSP、放大器、DC-DC、传感等
  • 自适应振幅控制:可保证扬声器振膜振幅绝不超过其额定极限

  • 实时温度保护:直接测量可确保音圈温度绝不超过其额定极限

  • 对环境的敏感性:根据声学变化和热变化自动调节扬声器参数,包括扬声器箱泄漏补偿

  • 输出功率:3.6 V电源电压,电阻为8 Ω时,输出1.2 W (RMS) (THD = 1%)

  • 低噪音接收机模式

  • 削波抑制:DSP算法即使在电源电压跌落时也可防止削波

  • 增加低频响应的带宽扩展选择

  • 智能的DC-DC转换器可根据任意电源电平实现最大的音频余量并限制低电池电压时的电流消耗

  • 兼容标准声学回声消除(AEC)

  • 高效率和低功耗

  • 宽电源电压范围(支持2.5 V至5.5 V的工作范围)

  • TDM音频接口配置可从2个插槽(I²S)扩展为16个插槽

  • I²S总线控制接口(400 kHz)

  • 语音活动检测器的专用语音模式

  • 用于实现主机上声学回声消除(AEC)的扬声器电流和电压监控(通过TDM总线)

  • 可完全防止负载两端短路以及与电源线路的短接

  • 支持8 kHz至48 kHz的采样频率

  • 可选择将TDM输入直接路由到TDM输出,以允许将第二个TDM输入的从设备与TFA9897结合使用

  • 音量控制

  • 低RF敏感度

  • 对时钟抖动不敏感的输入接口

  • 过热保护

  • 所有模式转换期间低爆音

系统框图

应用框图

数据手册

名称
编号
版本
日期
格式
  • TFA9897 SDS
    DS-VAA-00042-EN
    Rev.3.1
    2020-04-30
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