【Audio】 ESMT AD82128 设计注意事项

一、AD82128 的参数介绍:

        AD82128 是台湾晶豪(ESMT)的一颗大功率数字功放芯片,是一款高性能的音频处理器,集成了一对 BTL 配置的 D 类音频放大器。它具有许多音频处理功能,片上寄存器可以根据客户的规范对其进行参数化,以实现最佳音频效果。该芯片应用的范围包括电视音频、立体声音响、 CD 和 DVD 接收器、对接系统、驱动扬声器和无线音频,下图是 Soundbar 的应用方案。

 

AD82128 具体特性包括:

        ① 16/18/20/24 位输入与 I2S,左对齐,右对齐和 TDM 数据格式
        ② 峰值信噪比(PSNR)& 动态范围(DR)(A-weighting)
             扬声器:107dB (PSNR), 108dB (DR)@24V
        ③ 多个采样频率(Fs):8kHz, 16kHz, 32kHz/44.1kHz/48kHz 和 64kHz/88.2kHz/96kHz
        ④ 支持 0CH/Mono 配置
        ⑤ 音频处理:32 段 EQ 、声音控制 (+24dB~-103dB, 0.125dB/step)、动态范围控制 (DRC)、3D 环绕声和音频混音等
        ⑥ I2C 控制接口可选择设备地址
        ⑦ 供电电压范围在5V~26V ,数字接口电源支持 3.3V和1.8V
        ⑧ 扬声器输出功率
             8 W x 2 CH into 8 Ω @ 1% THD+N @ 12 V
             15 W x 2 CH into 4 Ω @ 1% THD+N @ 12 V
             25 W x 2 CH into 8 Ω <1% THD+N @ 24 V
        可以根据不同参数下选用不同的扬声器,例如在 8 欧负载下,12V 的输出电压,在 BTL(Bridge-Tied-Load)模式下可以输出 2×8W,THD+N 为 1%,如下图标注所示

  

二、硬件设计的注意事项:

        在 PCB 布局设计中为确保 AD82128 的正常工作,所以在设计中需要注意以下几点:

  • 电源线布置:

              高频去耦电容应尽量靠近 PVCCL(PVCCR) 的引脚,以减少寄生电阻和寄生电感(去耦电容与 PVCC 引脚之间最好在 5mm 以内)。

              电源线布局,走线应在 PVCC (PVCCL和PVCCR) 和 GND 引脚之间要宽和短。大容量 (100uf 或更大)去耦电容器应放置在 PVCCL 和 PVCCR 电源的AD82128附近。

  • 热力用地布局:

              热性能与 PCB 上的热地面积(固体铜平面)有关,请将散热的面积放大一些。


              在PCB的散热区 ,设置 27 个热通孔 (9x3),方便将芯片热量散热到 PCB 。过孔必须是固体过孔,而不是热风焊盘或网状过孔。

  • EMI 的布局准则:

              多层 PCB ,保留一个中间层为 GND ,容易有良好的 EMI 性能。

              如果采用 2 层 PCB ,请将元器件和信号走线尽量放在最上层的 PCB 上。底层 PCB ,尽量保持这一层为 GND 。对电磁干扰来说,大而完整的接地铜平面是很重要的的性能。

              保持电流回路从每个输出通过磁珠回到 GND 尽可能小和紧密。其天线的有效性取决于这个电流回路的大小。

              大电流路径或高频开关路径,放置屏蔽地进行隔离,具有良好的电磁干扰的性能。扬声器的输出端子在 PCB 上,放一个 100pF~1nF 到 GND 的去耦电容可以绕过高频噪声,减少 EMI 问题。

 
三、ESMT 的开发工具:

        为了简化对这些寄存器的编程,提供了 ESMT 开发的工具。该工具由连 PC 和目标系统之间的 USB 电缆、开发板以及用户 GUI 软件包组成,下图为 USB 电缆和开发板实物图。

 

 

        以下框图显示了开发工具的系统连接。在寄存器参数调整期间, I2C 总线与系统主机断开连接并连接到开发工具。

        调整完成后,寄存器值可以存储在文件中。然后将 I2C 连接到系统主机,并将文件中存储的寄存器参数与系统主机驱动程序集成在一起,从而完成音频子系统的调整,以优化音频效果。

在软件工具中,有一个可执行文件 AD82120_AD82128_EC.exe,当该 .exe 文件启动时,它将调用另一个文件 AD82120_AD82128.dll。启动 AD82120_AD82128_EC.exe 后,屏幕将显示以下主页:

  

        该控件分为 4 页:常规, DRC , EQ 和寄存器表。在此开发系统中,设备通过 USB 电缆与 GUI 通信。GUI 发出的命令将从 USB 协议转换为 I2C 协议。

        以上就是全部内容,如果想了解更多内容,请联系 WPI 以获取更多资讯。

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