Texas Instruments TPA3221 100W-Stereo/200W-Mono-Klasse-D-Verstärker

Der TPA3221 100W-Stereo-/200W-Mono-HD-Klasse-D-Verstärker mit analogem Eingang von Texas Instruments verfügt für einen effizienten Betrieb über drei Betriebsmodi - Standby-, Ruhe- und voller Leistungsmodus. Der geschlossene Regelkreis verfügt über eine Bandbreite von bis zu 100 kHz, liefert eine ausgezeichnete Klangqualität und bietet eine geringere Verzerrung über den Audio-Frequenzbereich. Weitere Merkmale mit hohem Wirkungsgrad sind eine Ausgangsleistung von bis zu 2 x 105 W in eine Last von 4 Ω sowie 1 x 208 W in eine Last von 2 Ω entweder innerhalb einer AD- oder HEAD-(AD-Modus mit hohem Wirkungsgrad)-Modulation bei niedrigen Ruhestrom. Aufgrund der einendigen oder differentiellen Analog-Eingangs-Schnittstelle kann das Bauteil vier wählbare Verstärkungen von 18 dB, 24 dB, 30 dB und 34 dB unterstützen. Zusätzlich bietet der TPA3221 einen Wirkungsgrad von >90 %, einen niedrigen Ruhestrom (<0,25 W) und einen extrem niedrigen Standby-Strom (<0,1 W). Dies wird durch die Verwendung von 70mΩ-MOSFETs, einem optimierten Gate-Drive-System und Niedrigstrom-Betriebsmodi ermöglicht. Durch einen eingebauten LDO für eine einfache Integration in Einzelstromversorgungssysteme und integrierte grundlegende Schutzfunktionen vereinfacht der TPA3221 das Design. Zu diesen Funktionen gehören Unterspannungs-, Überspannungs-, Zyklus-für-Zyklus-Strombegrenzungs-, Kurzschluss-, Verschnitterkennungs-, Übertemperatur und Abschalt-Schutz sowie DC-Lautsprecherschutz.

Due to the single-ended or differential analog-input interface, the device supports four selectable gains of 18dB, 24dB, 30dB, and 34dB. The TPA3221 additionally delivers >90% efficiency, low idle power (<0.25W), and ultra-low standby power (<0.1W). This is made possible using 70mΩ MOSFETs, an optimized gate drive scheme, and low-power operating modes.

The TPA3221 simplifies the design by including a built-in LDO for easy integration in single-power-supply systems and integrating essential protection features. These features include undervoltage, overvoltage, cycle-by-cycle current limit, short circuit, clipping detection, over-temperature warning, and shutdown, as well as DC speaker protection.

Merkmale

  • Wide 7V to 30V supply voltage operation
  • Stereo (2 x BTL) and mono (1 x PBTL) operation
  • Output power at 10% THD+N
    • 105W Stereo into 4Ω in BTL configuration
    • 112W Stereo into 3Ω in BTL configuration
    • 208W Mono into 2Ω in PBTL configuration
  • Output power at 1% THD+N
    • 88W Stereo into 4Ω in BTL configuration
    • 100W Stereo into 3Ω in BTL configuration
    • 170W Mono into 2Ω in PBTL configuration
  • 5V Gate drive or built-in LDO for optional single-supply operation
  • Integrated protection: undervoltage, overvoltage, cycle-by-cycle current limit, short circuit, clipping detection, over-temperature warning and shutdown, and DC speaker protection
  • 90% Efficient class-D operation (4Ω)
  • Closed-loop feedback design
    • Signal bandwidth up to 100kHz for high-frequency content from HD sources
    • 0.02% THD+N at 1W into 4Ω
    • 60dB PSRR (BTL, No input signal)
    • <75µV Output noise (A-weighted)
    • >108dB SNR (A-weighted)
    • AD or HEAD Modulation schemes
  • Low-power operating modes
    • Standby modes: mute and <1mA shutdown
    • Low idle-current HEAD modulation scheme
    • Single-channel BTL operation
  • Multiple input options to simplify pre-amp design
    • Differential or single-ended analog inputs
    • 18dB, 24dB, 30dB, 34dB Selectable gains
  • Pin-compatible family of devices with voltage and power-level options

Simplified Schematic

Schaltplan - Texas Instruments TPA3221 100W-Stereo/200W-Mono-Klasse-D-Verstärker
Veröffentlichungsdatum: 2017-12-07 | Aktualisiert: 2022-07-15