D級オーディオパワーアンプの実装例

D級オーディオパワーアンプの実装例を説明します。

写真左側1列目のLM339(DIP-14, コンパレータ)周辺は保護回路で、電源電圧(+48V, -48V)と出力のDCを検出して、右側4列目のSi8244(SOIC-16, Class D Audio Driver)のDISABLEピンを制御しています。

2列目1段目のSSM2141(DIP-8, 差動ライン・レシーバ、高コモン・モード除去特性)で、バランス入力のオーディオ入力信号をシングルエンドに変換しています。

2列目2段目のADA4001-2(SOIC-8, オペアンプ、JFET入力、低ノイズ、低入力バイアス電流、レールtoレール出力)で、オーディオ入力信号に対して積分回路と出力電圧のフィードバック信号を受ける差動・加算回路を構成しています。

3列目1段目のLT1713(MSOP-8, 高速コンパレータ)で、積分回路からくる三角波からPWM信号に変換して、Si8244のPWMピンに入力しています。また、3列目2段目のLT1995(MSOP-10, 差動アンプ)で、出力コイルの電流検出を行い、LT1713にフィードバックしています。これにより出力の周波数特性の改善と過電流保護を行っています。

4列目のSi8244は絶縁型のドライバで、左側の信号プレーンは+-5Vで、右側のパワープレーンは+-48Vとなっています。また、絶縁型DC/DCコンバータで、+48Vから+-5V, -48Vから+12Vに変換して、制御回路用の電源レールを得ています。

パワー段の受動部品としては、LPF用のコイル(PA2247.223NLT)とコンデンサ(RDER72J474MUB1H03B)、電流検出抵抗(PWR220T-35-R100F)、パワートランジスタ(IPP129N10NF2S)、出力用のCMC(PA2670NL)で構成しています。
また、ピーク時2Ω負荷まで耐えられるような定数にしています。

D級アンプ – オープンデザイン・オーディオ