SCA2005替代TPA2005及LM4890的应用电路原理图说明

一、概述

  综合比较市场已有产品与LM4890，在保留方案的基础上，在使能信号接口电平标准，适应范围，输出功率的最大值等方面对TPA2005进行了提升。而与目前广泛应用于手机中的LM4890功放相比，SCA2005与LM4890管脚全兼容，SCA2005最大输出功率比LM4890大，而且以D类功放取代了AB类，大幅提高了功放效率，同时减少了对片外器件的需求。

 二、替代设计

 2.1 性能对比

 表为上述三种产品性能对比。

 2.2 应用电路设计

   SCA2005为全差分输入输出放大器，该差分放大器由差模信号放大器及共模信号放大器共同构成，差模信号放大器确保输出差分信号等于差分输入信号与增益的乘积。共模负反馈则确保了输出信号的共模电平与输入信号的共模电平无关，而始终保持在VDD/2附近。SCA2005差分输入典型应用电路参见图1与 图2所示，另外SCA2005允许单端输入应用方式，如图3为典型单端应用电路。

 

 

 

 

2.3 片外器件的选择

 1) 输入电阻的选择

 输入电阻由公式1用于设置放大器的增益，

 

 

该电阻的匹配非常重要，如果失配，CMRR，PSRR以及谐波抑制能力均会下降。因此建议使用精度好于1%的电阻。

 

 

2） 去耦电容CS的选择

 为获得高输出效率与低谐波失真，建议选择等效串联电阻(ESR)小的1uF贴片电容，并尽可能地贴近芯片VDD端放置。

 为获得更好的低频噪声滤除效果，可以同时在VDD端并联10uF或更大的电容。

 3） 输入电容CI的选择

 如果SCA2005为差分输入方式，并且输入信号共模范围在0.7V至VDD-0.7V之间，则无需输入电容CI。反之，需要在输入端串接一个高通滤波电路，该高通滤波电路的下限截止频率取决于不同的应用领域，并且设计时需要留有一定的裕量。

 输入耦合电容的计算公式如式2所示：

 

其中fc为RC串联高通滤波器下限截止频率。一般场合下，CI取1uF电容即可。

 2.4 两路信号源相加的方法

 SCA2005可以较为容易地实现信号相加，并且可以独立设置不同的增益。

 1） 两路差分信号相加

 当需要实现两路差分信号输入时，典型应用电路如图4所示，两路增益可以独立设置，其增益分别由式3与式4确定：

 

 

例如，要求 输入上下两路信号的增益均为1V/V，则电阻。

 

 

2） 一路差分与一路单端信号相加。

 如图5所示为应用电路图。

 

 

3）两路单端信号相加。

 如图6所示为应用电路图。

 

 

2.5 元器件放置位置

   建议所有的片外器件尽可能的靠近SCA2005。输入电阻在匹配的同时尽可能的靠近SCA2005的输入端，以便减小输入高阻节点受噪声的耦合干扰。为减少电源走线寄生电阻与电感对D类功放效率的影响，去耦电容请尽可能靠近芯片VDD端放置。

 2.6 直接PIN to PIN替换

 1）替换TPA2005

 由于SCA2005与TPA2005管脚完全兼容，因此在已有的TPA2005应用电路上，直接用SCA2005替换即可。

 2）替换LM4890

 仍然可以直接替换，但部分器件要修改参数。

 替换后PCB板上2号管脚对于SCA2005无输入，音频信号从4号管脚输入，3号管脚通过旁路电容CB接地。

应用LM4890时的反馈电阻Rf需去除。Ri的选择同前。

 为电路匹配进一步改善性能，建议在CB与3号管脚之间增加一个大小等于Ri的电阻。

详细的产品资料请查阅：