ＡＤ１９９０／９２／９４／９６　Ｄ類音頻功率放大器

毛興武　苗本秀

AD1990、AD1992、AD1994和AD1996是美國模擬器件公司生產的帶有集成立體聲∑△調制器的兩通道橋接負載（BTL）開關型音頻功率放大器芯片。AD1990、AD1992、AD1994和AD1996在立體聲（或單聲道）應用中，輸出功率分別為5W×2（或10W×1）、10W×2（或20W×1）、25W×2（或50W×1）和40W×2（或80W×1）。AD1990/92/94/96的主要應用領域包括平板電視機、汽車音響、PC音頻系統等。

內部結構及引腳功能

AD1990/92/94/96芯片內部結構框圖如圖1所示。

AD1990/92/94和AD1996分別采用64引腳LFCSP和36引腳PSOP封裝，其中64引腳LFCSP封裝的引腳排列如圖2所示。

表1為AD1990/92/94/96的引腳功能。

主要性能與特點

AD1990/92/94/96采用低成本DMOS工藝制作，具有以下幾方面的性能與特點：（1）集成了帶有立體聲∑△調制器的功率級，∑△調制器接受1Vrms的輸入信號產生一個開關信號去直接驅動揚聲器，功率級由4對MOSFET組成兩個H橋，每個MOSFET的導通態電阻RDS（ON）<0.3Ω；（2）一個數字和微控制器兼容接口提供復位、靜音、PGA增益及過熱與過電流輸出信號控制；（3）內置靜音和咔嗒聲抑制電路；（4）提供短路、過熱和過電流保護；（5）輸出級電源電壓PVDD范圍為8~20V，模擬與數字電源電壓AVDD/DVDD均為5V；（6）THD+N可低至0.005%，動態范圍（DNR）達102dB，信噪比（SNR）≥102dB，效率（η）達84%；（7）四種芯片輸出功率范圍為10~80W。

應用電路

AD1990/92/94/96在立體聲應用中的電路如圖3所示。

左/右通道的模擬信號（峰值約為1.25V）分別從IC的AINL和AINR腳輸入。IC內部放大器將輸入信號偏置到參考電平。

AD1990/92/94/96應由256fs（fs為采樣率）的時鐘驅動。連接在腳CLKI與CLKO之間的晶體（XTAL）用作時鐘源。

為使IC正常工作并避免可能的閉鎖，應該在腳和保持低電平時加電。一旦電源電壓穩定，可以使腳為高電平，腳為高電平。

AD1990/92/94/96每個通道的輸出級是一個H橋電路，如圖4所示。

在H橋（即全橋）配置中，當一個對角線上的兩只MOSFET導通時，另一個對角線上的兩只MOSFET截止。IC輸出腳（OUTx+和OUTx-）外部連接的肖特基二極管（D1、D2和D3、D4），用作減小高端和低端MOSFET之間非交疊（即死區）時間期間的功率損耗。

IC腳NFx+及NFx-上的電阻分壓器（R1與R2及R3與R4）用作設置芯片內部調制器增益（Gain）,Gain=（R1+R2）/R2=(R3+R4)/R4。

調制器增益的選擇，應保證在1Vrms的輸入信號下，輸出信號峰-峰值不超過0.9PVDD。

AD1990/92/94/96內的PGA有4種不同的增益設置，具體數值如表2所列。

當芯片結溫超過130℃時，在腳上輸出熱告警信號。當芯片溫度達150℃以上時，芯片被關閉。如果結溫降至120℃以下，IC恢復正常工作。

IC的過電流保護門限電平為4A。只要通過MOSFET的電流超過4A，IC將進入靜音模式，并在腳上產生輸出。一旦IC復位，將恢復正常工作。

AD1990/92/94/96單聲道配置如圖5所示。