DRV13x音频平衡线路驱动器：音频应用的理想之选

作为电子工程师，在音频设计领域，我们总是在寻找那些能够满足高性能需求的优质器件。今天，我将为大家详细介绍德州仪器（TI）的DRV134和DRV135音频平衡线路驱动器，这两款产品在音频应用中有着出色的表现。

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一、关键特性

1. 平衡输出与低失真

DRV13x系列具备平衡输出功能，在f = 1 kHz时，失真仅为0.0005%。如此低的失真度在高保真音频应用中至关重要，能够确保音频信号的纯净传输，为用户带来更为真实的听觉体验。你是否在以往的设计中，常常为信号失真问题而烦恼呢？DRV13x或许能帮你解决这一难题。

2. 宽输出摆幅和高负载驱动能力

它的宽输出摆幅可达17Vrms（接入600 Ω负载时），并且具备高电容负载驱动能力。这意味着它能够轻松应对长音频电缆带来的大电容负载，无论是在专业音频设备还是电信系统中，都能稳定可靠地工作。

3. 高转换速率和宽电源范围

高转换速率达到15 V/µs，能够快速响应音频信号的变化，提供清晰、准确的音频输出。同时，其宽电源范围为±4.5 V至±18 V，为设计提供了更大的灵活性，适应不同的电源环境。

4. 低静态电流和多种封装形式

低静态电流为±5.2 mA，有助于降低功耗，延长设备的续航时间。它提供了8 - 引脚DIP、SO - 8和SOL - 16等多种封装形式，满足不同应用场景的需求。例如，在空间有限的设计中，SO - 8封装的DRV135就是一个不错的选择。

二、主要应用

DRV13x的应用场景非常广泛，涵盖了音频差分线路驱动器、音频混音控制台、分配放大器、图形和参数均衡器、动态范围处理器、数字效果处理器、电信系统、高保真设备以及工业仪表等领域。在这些应用中，它能够将单端输入转换为平衡输出对，与INA134和INA137等音频差分线路接收器配合使用，为模拟音频信号的传输提供完整的解决方案。你在工作中，是否也遇到过需要处理音频信号传输的类似应用呢？

三、详细剖析

1. 内部架构与设计优势

DRV134和DRV135由一个输入反相器驱动交叉耦合差分输出级，输出端带有50 Ω的串联电阻，具有低差模输出阻抗（50 Ω）和高共模输出阻抗（1.6 kΩ），非常适合音频应用。其内部采用了优秀的设计和布局技术，实现了低信号失真、高输出电平（27 dBu）和低噪声基底（–98 dBu）。通过激光微调薄膜电阻，保证了出色的输出共模抑制比（OCMR）和信号平衡比（SBR），同时低直流电压失调减少了误差并降低了负载电流。

2. 音频性能表现

在音频性能方面，DRV13x专为增强交流性能而设计。极低的失真、低噪声和宽带宽使其在高品质音频应用中表现卓越。激光微调匹配电阻提供了最佳的输出共模抑制比（典型值为68dB），当与使用运算放大器和分立精密电阻实现的电路相比时，优势明显。此外，高转换速率（15 V/μs）和快速建立时间（达到0.01%仅需2.5 μs）确保了出色的动态响应。在整个音频频率范围内，其总谐波失真加噪声（THD + Noise）低于0.003%，无论是差分模式还是单端模式，都能提供稳定的性能。

3. 输出共模抑制和信号平衡比

输出共模抑制比（OCMR）是衡量差分输出电压因输出共模电压变化而变化的指标。在测量OCMR时，将输入接地，向输出施加共模电压，理想情况下不应出现差模信号，但由于存在小的模式转换效应，会产生误差信号，其大小由OCMR量化。信号平衡比（SBR）用于测量负载条件下输出信号的对称性，通过激光微调使DRV13x输出级的阻抗紧密匹配，以最小化SBR误差。不过，在实际应用中，SBR还取决于负载网络的平衡性。你在设计中，是否考虑过这些因素对信号传输的影响呢？

四、功能模式

1. 差分输出模式

在差分输出模式下，DRV134（以及采用SO - 8封装的DRV135）能够将单端、以地为参考的输入转换为浮动差分输出，增益为 +6 dB（G = 2）。通常，将 +Vo 连接到 +Sense，–Vo 连接到 –Sense，并从这些连接处获取输出。

2. 单端模式

DRV134也可以工作在单端模式下，且不会降低输出驱动能力。单端操作需要将输出对中未使用的一侧（Vo和Sense引脚）接地，增益仍为 +6 dB。接地负输出可得到同相输出信号（G = +2），接地正输出则得到反相输出信号（G = -2）。虽然单端模式下能够满足许多应用需求，但为了获得最佳的线路噪声和哼声抑制效果，推荐使用差分模式。

五、应用案例与设计要点

1. 电缆驱动应用

以电缆驱动应用为例，DRV134能够在长电缆上驱动大信号至600 - Ω负载。在设计过程中，推荐使用低阻抗屏蔽音频电缆，如标准的Belden 8451或9452（或类似产品）。对于存在较大直流电缆偏移误差的应用，建议在每个感测引脚处添加一个10 - µF的电解无极性隔直电容。假设我们要设计一个系统，目标是通过500英尺的电缆差分传输高达22.2 dBu的单端信号，接收端无负载。要求电缆末端信号在10 kHz时的总谐波失真加噪声（THD + N）不超过0.002%，在20 Hz至1 kHz频率范围内不超过0.0005%。通过一系列的计算和设计步骤，选择合适的电源电压（V+为18 V，V - 为 - 18 V），并使用INA137在电缆末端将差分信号转换为相对于输入信号为0 dB的单端信号，从而实现了整个系统的设计目标。

2. 电源推荐与布局建议

在电源方面，DRV134和DRV135设计为在±4.5 V至±18 V的输入电压范围内工作，输入电源应保持良好的稳压性能。如果输入电源距离器件超过几英寸，则除了陶瓷旁路电容外，可能还需要额外的大容量电容。在布局上，遵循一定的原则能够实现最佳的共模抑制和噪声抑制效果。例如，DRV134的输入应采用低阻抗源（如运算放大器或缓冲器）驱动，源的公共端应尽可能靠近DRV134的接地端，以减少接地偏移误差对系统性能的影响。同时，要保持输出的对称性，推荐使用屏蔽双绞线电缆，并遵循行业规范进行电缆的系统接地。

六、总结

总的来说，DRV134和DRV135音频平衡线路驱动器以其出色的性能、丰富的功能模式和广泛的应用场景，为电子工程师在音频设计中提供了一个可靠的选择。在实际应用中，我们需要根据具体的设计要求，合理选择器件的封装形式、工作模式，注意电源和布局设计，以充分发挥其优势。希望通过这篇文章，能让大家对DRV13x有更深入的了解，在未来的音频设计中少走弯路。你在使用类似音频驱动器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。