3 原理圖和設(shè)計

本應(yīng)用手冊中介紹的故障診斷電路，旨在應(yīng)對揚(yáng)聲器輸出線路上可能出現(xiàn)的四大類故障。文中所述電路適用性廣泛，幾乎可應(yīng)用于任何放大器電路，前提是目標(biāo)放大器具備手動關(guān)斷控制功能，該功能可將放大器的輸出驅(qū)動至高阻抗?fàn)顟B(tài)。

比較器用于將負(fù)載兩側(cè)的電壓與電阻分壓器設(shè)定的電壓閾值進(jìn)行比對測量。此外，一對運(yùn)算放大器用于測量負(fù)載兩端的差分電壓。當(dāng)電壓超過閾值時，比較器的輸出端會被拉至低電平，表明出現(xiàn)了故障狀態(tài)。通過檢測引腳的輸出情況，能夠判定發(fā)生了何種類型的故障。以下真值表給出了不同輸出狀態(tài)所對應(yīng)的各類故障情況。

各類故障檢測機(jī)制在設(shè)計上較為相似。在診斷電路工作期間，放大器的輸出會被置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。若輸出電路與 PVDD 短路，只要放大器輸出處于高阻抗以阻止電流流動，整個電路中的電壓便會上升至 PVDD 電平。同理，若與 GND 短路，只要放大器輸出為高阻抗，電路中的所有電壓會被拉至地電位。在上述兩種情況中，診斷電路內(nèi)的電壓會分別被向上或向下拉，超過由電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的參考電壓閾值；這會導(dǎo)致相應(yīng)的比較器輸出被拉至地電位。若出現(xiàn)開路情況，診斷電路內(nèi)部的上拉和下拉電阻會將兩側(cè)電壓拉過其閾值，使 PVDD 和 GND 的檢測引腳輸出均變?yōu)榈碗娖?。相比之下，短路診斷依靠差分放大器，將負(fù)載兩端的差分電壓與閾值電壓進(jìn)行比較；當(dāng)經(jīng)放大的差分電壓降至該閾值以下時，對應(yīng)引腳的輸出會被拉至低電平。

此外，還實(shí)施了雙 PMOS 開關(guān)電路（請參閱圖 3-2），以便在使用揚(yáng)聲器時將診斷電路與揚(yáng)聲器電路隔離。這樣做既降低了功耗，又能避免診斷電路內(nèi)部的偏置導(dǎo)致?lián)P聲器出現(xiàn)砰砰雜音。而且，在診斷電路未使用時將其隔離，可防止它給音頻信號引入額外 THD 和噪聲。