重要电容调试

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1、TA2020T类数字功放摩机手记发布:2010-7-0722:21

2、作者:phydias

3、来源:中国音响DIY-Hifidiy.net看数字功放这么热闹，加上不少人鼓吹，忍不住入手了一成品TA2020的功放。入手试听大失所望，虽然购买前做了很多功课，但在推动一6.5寸国产某名牌书架箱时，贝司低音失真极其严重，象是琴破了（用的是12V4A开关稳压电源，山寨品）。数字功放不同于传统AB类的功放，设计上有很大的不同。购买之前看了很多图片，想挑个靓声的，要不就是价格过高（发烧元件堆出来的），要不就是太简陋，连机箱都没有

4、，有些看起来不错，但图片上显示它大量使用了拆机补品料，其品质很难令人相信。最后在平衡之下买了某成品小功放，100多元的价格，扣除机箱的成本，倒也很合理，虽然我不认同该商品鼓吹的它用了什么什么补品元件。试听令我大跌眼镜的是，这个小功放的失真如AB类功放削波失真，别说Hi-Fi，连基本的电气指标都达不到。想想可惜了那些补品，天生素质太差，需要的医药，而不是补品。怎么解决问题呢？先从电路分析上下手吧。先看原理图，红色箭头示意了正向电流的回路。从整个回路来看，输出较大功率的时候，某个元件参数不能满足要求，于是出现问题了

5、。串在回路中的元件，除IC本身集成的开关管以外，只有Lo和Csw.通常串联回路中L影响高频响应，C影响低频响应。查看TA2020的资料，对Csw有如下描述：SupplydecouplingforthehighcurrentH-Bridgesupplypins.Thesecomponentsmustbelocatedasclosetothedeviceaspossibletominimizesupplyovershootandmaximizedevicereliability.Boththehighfrequen

6、cybypassing(0.1uF)andbulkcapacitor(180uF)shouldhavegoodhighfrequencyperformanceincludinglowESRandlowESL.PanasonicHFQorFCcapacitorsareidealforthebulkcapacitor.（译文：给H桥路提供大电流去耦。这些元件必须尽可能靠近TA2020，以尽量减少过冲且尽量保证IC的可靠性。高频旁路电容（0.1uF）和大电容(180uF)都得有良好的高频性能，包括很低的等效电阻和等效

7、电感。松下HFQ或者FC系列电容合适用作这个大电容）查阅松下的产品手册，FC系列电解电容180uF/16V的ESR约0.25ohm，能承受约400mA的纹波电流，这是最为关键的选电容的参考指标——只能比这个指标好，不能更差。看了看网上卖的TA2020功放，似乎对这个电容没怎么省成本，都是用了体积较大电容，容量似乎也远超过典型电路上的180uF，有的还用了所谓的音频专用电容。但看看用户评价各不相同，听感各异。我这款机器用的是4个470uF充当电路上的那2个180uF，表面上看，也没什么不妥当。也许你会说，把容量加

8、大不就完了？用几个发烧“大水塘”，看它看失真不？嘿嘿~病了进补是很危险的事，俺一般就这样看，盲目进补，除了烧钱，只会伤身，哪能治病呀！先说ESR这个指标。对于工作在100kHz~1MHz频率的开关电路（参见TA2020Datasheet）要求电流上升率非常高，一般供电电源都满足不了这个指标，所以靠近IC供电引脚旁边的这个电容要提供瞬时的高速放电能力，电容ESR低是一个基本衡量指标，并且一般的电解电容都无法满足这样的要求，需要特殊设计的电容。其次，在喇叭回路，包括喇叭线在内所有的等效电阻小于喇叭阻抗的5%才不影响

9、听感。按照TA2020支持4ohm负载的指标，回路等效电路应小于0.2欧姆。资料上给的参考电容型号是0.25ohm，考虑到回路中电感和喇叭线的等效电阻可能还大于0.1ohm，典型应用电路中的参数也不够理想，即使配8ohm负载也没什么裕量。再说ESL这个指标。电解电容体积较大且用材料卷绕而成，ESL一般还不小，但电容手册上一般都不给出这个指标，可能是难以测量吧。不过没关系，不是还有一个小电容吗？那个电容就是用来弥补电解ESL过高用的，选好的高频大电流电容并联，这个指标可以不考察。再说电容容量的问题。因为IC厂商典

10、型应用电路是用理想电源测试的，电源内阻比较小，比起我们用的外置小电源指标要高出很多，更何况外置电源还有一根细长的导线呢（其等效电阻和电感在高频下都不能忽略）？因此，实际产品设计的时候，Csw的容量要提供足够大。多大呢？最起码要满足瞬间的开通电流。简化输出回路瞬态模型，我们来算一下瞬态电流的大小。当IC中的MOS管开通以后，忽略其导通电阻，还有电感的等效电阻也忽略，那么，相当于12V电源