連接 APA 輸出至其他器件的注意事項(xiàng)

我們可能在設(shè)計(jì)時(shí)將多個(gè)音頻功率放大器連接至一個(gè)輸出電路，以復(fù)用不同源，或者連接一個(gè)外部放大器來延長電池使用時(shí)間。此外，我們還可能會(huì)將一個(gè)放大器輸出無意中連接至另一個(gè)放大器輸出或者電源。所有這些連接都會(huì)迫使 APA 輸出電壓異常，從而損壞 APA。要避免此類損壞必須注意一些限制因素，而本文對(duì)這些限制的原因進(jìn)行了解釋說明。

無論 APA 是開啟還是關(guān)閉都會(huì)發(fā)生這種損壞現(xiàn)象。APA 開啟時(shí)，大多數(shù) APA 的輸出都受到短路保護(hù) (SCP) 電路或過流保護(hù) (OCP) 電路的保護(hù)，但是 APA 可承受的電壓范圍仍然相同。一般而言，強(qiáng)制進(jìn)入 APA 輸出的電壓必須作如下限定以避免出現(xiàn) APA 損壞：

不應(yīng)強(qiáng)制 APA 輸出超出 APA 正電源電壓（VDD 或 VCC）0.3V以上，或其負(fù)電源電壓（基準(zhǔn)電壓或 VSS）-0.3V以下。

不得強(qiáng)制 APA 輸出超過 APA 產(chǎn)品說明書額定電源電壓的絕對(duì)最大值。

APA 如何響應(yīng)強(qiáng)制進(jìn)入其輸出的電壓

關(guān)閉時(shí)，APA輸出有不同的電阻，范圍從幾歐姆到高阻抗時(shí)的數(shù)千歐姆。如果連接至 APA 輸出的外部音頻源可以驅(qū)動(dòng)這種電阻，則其會(huì)推動(dòng) APA 輸出的電壓。

開啟狀態(tài)時(shí)，大多數(shù) AB 類器件都有 SCP 持續(xù)電流限制。這種APA 將其輸出保持在計(jì)劃輸出電壓水平，直到其被另一個(gè)源強(qiáng)制進(jìn)入 SCP 或 OCP。之后，它繼續(xù)吸取其限流，但其輸出電壓受到另一個(gè)源的控制。如果 APA 繼續(xù)吸取其限流，則它可能會(huì)過熱，并且會(huì)轉(zhuǎn)入熱關(guān)閉。它的輸出電壓完全受另一個(gè)源控制。APA 充分冷卻后，它會(huì)重新開啟，只要不斷開外部源連接，這一循環(huán)就不會(huì)停止。

典型的 D 類 APA 將其輸出保持在計(jì)劃輸出電壓水平，直到它被強(qiáng)制進(jìn)入 SCP 或 OCP 為止。那么，只要出現(xiàn)一定的電壓限制它便關(guān)閉，其輸出電壓受到另一個(gè)源的控制，且沒有吸取較大的電流。逐周期 OCP 的 D 類 APA 一般會(huì)表現(xiàn)如一個(gè)持續(xù)電流限制器，直到其關(guān)閉為止。

損壞發(fā)生的方式

如果在關(guān)閉時(shí)另一個(gè)源連接至一個(gè) APA 輸出，則它會(huì)強(qiáng)制 APA 輸出跟隨其電壓。如果 APA 為開啟狀態(tài)，且另一個(gè)源可為強(qiáng)制 APA 進(jìn)入 SCP 或 OCP 提供足夠的電流，則另一個(gè)源會(huì)強(qiáng)制 APA 輸出跟隨其電壓。可以有幾種不同的損壞方式。

正向偏置主體二極管

單電源 APA 在正電源（通常稱作 VDD 或 VCC）和基準(zhǔn)電壓之間運(yùn)行。輸出器件為一些帶主體二極管的 FET，其在正常運(yùn)行中為反向偏置。如果這些二極管中的一個(gè)變?yōu)檎蚱貌⑶覕y帶過大電流，則正常運(yùn)行中為反向偏置的主體二極管（請(qǐng)參見圖 1）就會(huì)被損壞。單電源 APA 被強(qiáng)制超出 VDD（或 VCC）以上 0.3V 或者基準(zhǔn)電壓以下 -0.3V 時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。

圖 1 正向偏置主體二極管的電流傳導(dǎo)

圖 2 推動(dòng) APA 電源電壓超出其限制

TI DirectPath™ 運(yùn)行在正電源（通常稱作 VDD）和負(fù)軌（通常稱作 VSS，一般產(chǎn)生自開關(guān)電路 VDD）之間，VSS 的量級(jí)一般低于 VDD 的量級(jí)。一些DirectPath APA 將主 VDD 調(diào)節(jié)至更低電平，得到其輸出 HPVDD，并自 HPVDD 產(chǎn)生一個(gè)負(fù)軌 HPVSS 來控制最大輸出功率。如果 DirectPath APA 的輸出被強(qiáng)制超出 VDD/HPVDD 以上 0.3V 或者 VSS/HPVSS 以下 -0.3V，其中一個(gè)主體二極管可能會(huì)變?yōu)檎蚱貌y帶過大電流，從而損壞該二極管。

電源過電壓

即使外部源電流不損壞主體二極管，但它們可能會(huì)流至 VDD/HPVDD 或VSS/HPVSS（請(qǐng)參見圖 2）。VDD/HPVDD 和 VSS/HPVSS 一般只獲取電流，因此二極管電流可能會(huì)使電源電壓超出其絕對(duì)最大額定值，并因此可能會(huì)損壞APA 和/或電源組件。

表 1 或許會(huì)有助于理解各種 DirectPath APA 的不同電源。通過將其產(chǎn)品說明書資料同該表進(jìn)行對(duì)比，我們可以確定此處未涉及器件的電源。電源標(biāo)識(shí)可能會(huì)與表中所示標(biāo)識(shí)不同。

表1 APA器件電源電壓限制對(duì)比