Class-D功放TAS5731M上電時(shí)序分析

在典型的音頻功放應(yīng)用中，通常使用音頻DAC輸出I2S信號(hào)送到數(shù)字音頻功放進(jìn)行音頻放大。音頻DAC會(huì)根據(jù)外圍不同的配置來確定其作為master還是slave模式，音頻功放通常作為slave接受來自master的I2S數(shù)據(jù)。CS5343是一款音頻DAC，其通過I2S信號(hào)中的SDOUT的電平狀態(tài)來確定主從模式。在CS5343和TAS5731M結(jié)合使用時(shí)，兩顆芯片精確的上電時(shí)序控制是至關(guān)重要的，否則會(huì)出現(xiàn)偶爾沒有聲音的問題。具體分析如下。

TAS5731M介紹：

TAS5731M是一款集成DSP和支持2.1模式的2*30W高效數(shù)字音頻D類功放，可以用于驅(qū)動(dòng)立體聲橋式揚(yáng)聲器，可接受寬范圍額輸入數(shù)據(jù)和傳輸速率。TAS5731M只可作為從設(shè)備工作，接收外部的所有時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)。根據(jù)采樣率不同，TAS5731M工作時(shí)會(huì)在384kHz開關(guān)速率至352kHz開關(guān)速率直接進(jìn)行PWM調(diào)制。

TAS5731M電源軌介紹：

TAS5731M存在三個(gè)電源軌，PVDD, AVDD以及DVDD。PVDD用于對(duì)半橋供電，供電范圍支持8V-24V，AVDD及DVDD分別是對(duì)內(nèi)部的模擬器件和數(shù)字電路供電，支持3.3V。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)簡(jiǎn)化電路可將AVDD和DVDD采用一個(gè)3.3V電源共同提供。

TAS5731M上電時(shí)序分析：

由于TAS5731M內(nèi)部集成了DSP數(shù)字電路以及半橋等模擬電路，上電時(shí)序?qū)ζ骷９ぷ魇侵陵P(guān)重要的。如下圖1所示為TAS5731M推薦上電時(shí)序：

圖1 TAS5731M推薦上電時(shí)序

為保證芯片內(nèi)部邏輯控制正確，須要保證AVDD/DVDD首先上電，確定各個(gè)端口保持在穩(wěn)定電平。在AVDD/DVDD達(dá)到穩(wěn)定電平之前，PDN以及RESET引腳需一直處于低電平，保證芯片處于復(fù)位狀態(tài)。在AVDD/DVDD達(dá)到穩(wěn)定電平之后，所有邏輯電平狀態(tài)已經(jīng)確定，再將PDN和RESET以及PVDD拉高和上電，讓芯片開始正常工作。

從上圖1標(biāo)注可以看出，能夠保證端口電平穩(wěn)定的AVDD/DVDD的值約為3V，結(jié)合到TAS5731M datasheet中提到，當(dāng)PVDD達(dá)到7.6V和AVDD/DVDD達(dá)到2.7V時(shí)，所有電路才可以正常工作。原因在于TAS5731M內(nèi)部有1.8VLDO，用于確定端口的電平狀態(tài)。1.8V LDO通過AVDD 3.3V供電，由于LDO存在壓降，所以在AVDD上升到2.7V及以上時(shí)，LDO開始工作輸出穩(wěn)定1.8V電壓，確定各邏輯電平狀態(tài)。1.8V LDO電壓可以通過Pin18 VR-DIG測(cè)量。

下圖2為在相同測(cè)試條件下，不同測(cè)試時(shí)間TAS5731M SDIN(黃色)AVDD(紅色)SCLK(藍(lán)色)的波形。SDIN引腳通過上拉電阻拉到AVDD?？梢钥闯?，在AVDD未達(dá)到2.7V之前，SDIN引腳的會(huì)出現(xiàn)不同的高低電平。特別是在AVDD剛好到達(dá)2.7V左右時(shí)，SDIN的電平會(huì)突然進(jìn)行切換，然后由上拉電阻再提到到3.3V。

圖2TAS5731M SDIN/AVDD/SCLK波形

因此，對(duì)于音頻DAC CS5343+TAS5731M的應(yīng)用場(chǎng)景,音頻DAC CS5343上電之后會(huì)立刻檢測(cè)SDOUT,對(duì)應(yīng)TAS6731M為SDIN引腳的電平狀態(tài)確定其工作狀態(tài)，電平為高處于master模式，輸出I2S信號(hào)；電平為低，處于slave模式，不輸出I2S信號(hào)。若CS5343在TAS5731M AVDD電平?jīng)]有達(dá)到2.7V之前去檢測(cè)SDIN電平狀態(tài)，就會(huì)檢測(cè)出低電平情況，CS5343被認(rèn)為作為slave模式工作，導(dǎo)致沒有聲音輸出。

針對(duì)這種情況，有兩種解決方案：

1. 改變上電時(shí)序。由于DAC需要檢測(cè)SDIN電平狀態(tài)，可以保證先讓TAS5731M供電穩(wěn)定，然后再給CS5343供電。

2. 采用硬件控制模式的音頻DAC，如PCM1808+TAS5731M。PCM1808可通過硬件引腳電平配置確定其主從模式。

審核編輯：郭婷