HT82V742 Audio PWM Driver 應用須知CEV1 CEV3 Master Master Controller MEV0 MEV1 MEV2 MEV3 UEV1 TEV TMEN CHxOREF (x = 0 ~ 3) CEVx UEV1 MTO To other Times To ADC UEV1G UEV1G CEVx

HT82V742 Audio PWM Driver 應用須知

AN0512T V1.00 1 / 9 November 13, 2018


文件編號：AN0512T

簡介

Holtek 針對語音產品應用領域，推出全新 Audio PWM Driver – HT82V742，適用於語音家

電產品、智能語音門鎖、車載語音電子產品、報警產品、手持式語音設備等產品領域。

HT82V742 採用 D 類放大器輸出架構可以提供更高的輸出功率。高達 90%的轉換效率，減少

能量轉換為熱損失，省去了散熱座。

HT82V742可應用在 3V或 5V的電壓系統、在工作電壓 5V/8Ω負載下的輸出功率可達 1.5W、

內建 Non-Overlap 電路可提升語音品質、BTL 電路可直推喇叭。

HT82V742 採用 8-pin SOP 小封裝來滿足各式多樣化的語音應用需求。

功能說明

HT82V742 重點規格表

Audio PWM Driver

Part No. Description VDD Output Power Package

HT82V742 Audio PWM Driver 2.0V~5.5V 1.5W into 5V, 8Ω 8SOP

IN1

OUT1

OUT2IN2

Input Stage Pre-DriverNon-Overlap

BTL

圖 1. 方塊圖

圖 1 為 HT82V742 方塊圖，主要為 Input Stage、Non-overlap、Pre-Driver、BTL。


AN0512T V1.00 2 / 9 November 13, 2018

圖 2 與圖 3 為 HT82V742 應用方塊圖與應用電路圖。

圖 2. 應用方塊圖

圖 3. 應用電路圖

工作原理

Input Stage

為了讓 HT82V742 在工作電壓 5V 的情況下，PWM1/PWM2 輸入信號 IN1/IN2 準位可來自於

3V 或 5V 的電源系統，不需外加 Level Shift IC 做電壓轉換。

VDD

22µF

5V

PWM1

PWM2

Input Stage

IN1

IN2

VSS


AN0512T V1.00 3 / 9 November 13, 2018

Non-Overlap

內建 Non-Overlap 硬體主要功能是避免 BTL 輸出級的 PMOS/NMOS 同時導通，用

non-overlapping 電路即可以產生出錯開的 clock，基本設計原則就是要等一方 MOS turn off，

另一方 MOS 再做 turn on 動作，越小的 dead time，相對的 THD 會越小，但是溫度或是製程

變異等問題有可能使得 dead time 太窄，而讓產品的可靠度降低，所以 dead time 的取決值是

一個 trade-off。

Non-overlap

Turn OFF PMOS → Turn ON NMOS Turn OFF NMOS → Turn ON PMOS

NG1

PG1

IN1

BTL：橋式負載 (Bridge-Tied Load)

用於音訊系統，揚聲器負載被連接在兩個音訊放大器輸出之間(即"橋接"兩個輸出終端)，這能

使揚聲器的電壓擺幅加倍。揚聲器的擺幅介於 0V 與放大器電源電壓，而 BTL 驅動揚聲器則

具有雙倍的擺幅，因為放大器可驅動揚聲器使輸出達到正、負端電壓，使電壓擺幅加倍。

由於兩倍電壓意味著四倍功率，因此這是一個很大的改進，尤其在電池尺寸受限的低電壓

應用中。例如：汽車或手持產品。

VDD

OUT1

PG1

NG1

VDD

PG2

VSS

NG2OUT2


AN0512T V1.00 4 / 9 November 13, 2018

HT82V742 搭配 Holtek HT32F 系列之語音應用

HT32F 系列的 GPTM、MCTM 或 PWM 等 Timer Module 皆可以產生 Audio PWM Modulation 信

號(PWM1/PWM2)，HT82V742-Audio PWM Driver IC 可直推喇叭，如果再配合 Sub-band-Coding

的高壓縮率，在一般情況下可將壓縮後的語音資料儲存於 HT32F 系列的 MCU Flash ROM，

不需再外掛 SPI Flash ROM儲存語音資料，因此可以使得HT32F系列很容易的附加語音功能，

其應用方塊如下圖所示。

HT32F STD MCU

+

+

PWM Driver

Sub-band Coding

HT82V742

S/W IPHT32F STD

MCUHT82V742

應用特點：

大部分 Holtek 32-bit MCU 系列均可外加 HT82V742 增加語音的應用。

經由 Sub-band Coding(壓縮率為 16) F/W 在 16kHz/16-bit 的原始音源情況下，每秒占用約 2KB

的 MCU ROM 空間，可直接把 Sub-band 壓縮後的語音資料儲存在 MCU 之 Flash ROM。Holtek

32 位元 MCU 具有功能強大的 Timer Module 可以產生 Audio Timer Modulation)，外掛 Audio

PWM Driver IC 可直推喇叭發出音頻。


AN0512T V1.00 5 / 9 November 13, 2018

可為客戶帶來的效益：

(1) 利用高效能 32-bit MCU 實現高壓縮比 Sub-band 之解壓縮，可直接利用 MCU 內建的

Program ROM 儲存壓縮後的語音資料 (Holtek 將提供 HT32F+HT82V742 語音產品應用之

相關 F/W Library 及使用方法)。

(2) 不需專用語音 IC 就可以滿足客戶各種語音產品應用要求。

以下內容說明利用 HT32Fxxx 系列的 GPTM 中的 PWM Mode 1 來實現產生 Audio PWM

Modulation。

Audio PWM Modulation(by GPTM/PWM/MCTM)

PWM1PWM2

Sub-band Decode(F/W)

Audio PWM Modulation 的原理如下圖：

Y[n]

PWM

ramp

The Conversion Waveforms

Block Diagram of the PWM Converter

ramp

PWMY[n] +

-


AN0512T V1.00 6 / 9 November 13, 2018

Audio PWM 有兩種輸出模式，一種稱為 Normal PWM Mode，一種為 Single PWM Mode，波形

如下圖所示。

PWM1

PWM2

Single PWM Mode

PWM1

PWM2

Normal PWM Mode

Audio PWM Modulation 的兩種 Mode 輸出，其主要差異如下：

(1) Single Mode 的 PWM1/PWM2 輸出只有其中一根輸出有信號變化，Normal Mode 則

PWM1/PWM2 輸出都會變化。

(2) 當數位 Code 在中間值時(Ex：16-bit 無號數為 8000H)：Single Mode 的 PWM1/PWM2 輸出

都為 0，而 Normal Mode 則 PWM1/PWM2 輸出都會變化。

(3) THD+N：Normal Mode 優於 Single Mode。

TRCED

XORTI0

GT_CH0

GT_CH1

GT_CH2

GT_CH3

Input Filter & Polarity Selection

& Edge DetectionCH0

PRESCALER

CH1PRESCALER

CH2PRESCALER

CH3PRESCALER

CH1 Capture/Compare Register (CH1CCR)



TM_CNTTM_CNT


Reload Register (CRR)

Reload Register (CRR)

Output Control

Output Control

Output Control

Output Control

GT_CH0O

GT_CH1O

GT_CH2O

GT_CH3O

TI1

TI2

TI3

PSCPRESCALER


& Edge Detection

Edge Detector

ITI0

ITI1

ITI2

TI0S0ED

TI0S1ED

TI1S0ED

TI1S1ED


& Edge Detection


& Edge Detection

TI2S2ED

TI2S3ED

TI3S2ED

TI3S3ED

TRCED STIED

TI0S0ED

TI1S1ED

TI0BED

TI1S0ED

TI0S1ED

TI0S0TI1S1

QuadratureDecoder

QuadratureDecoder

CLKPULSE

ClockControllerClock

Controller

fCLKIN

CK_CNTCK_PST

SlaveControllerSlave

ControllerUp/DnControll

STI

CH0OREF

CH1OREF

CH2OREF

CH3OREF

Restart Pause TriggerUp/Dn

CEV0

CEV2

CEV1

CEV3

MasterController

MasterController

MEV0

MEV1

MEV2

MEV3

UEV1

TEV TMEN

CHxOREF(x = 0 ~ 3)

CEVx

UEV1 MTO

To other TimesTo ADC

UEV1G

UEV1G CEVx : Channel x Capture Event

UEV1 : Update Event 1

TEV : Trigger Event

MEVx : Channel x Compare Match Event

UEV2 : Update Event 2

BEV : Break Event

MDCFRRegister

MDCFRRegister

PWM1

PWM2

FRR = PWM period : dePermined Ny PWM NiP (Ex: 8-NiP=2D6)

FH0FFRCFH1FFR(for PWM1CPWM2 GuPy):EMcO sMmpling frequency (Ex: 16 kHz) is updMPed once, Mnd POe Qoice dMPM is conQerPed inPo POe neR QMlue of FH0FFRCFH1FFRB


AN0512T V1.00 7 / 9 November 13, 2018

設定 Compare Match Level 為 PWM Mode 1。

CHxOM value Compare Match Level

0x00 No change

0x01 Clear Output to 0

0x02 Set Output to 1

0x03 Toggle Output

0x04 Force Inactive Level

0x05 Force Active Level

0x06 PWM Mode 1

0x07 PWM Mode 2

Compare Match Output Setup

PWM1

PWM2

CRR

CH0CCR

CH1CCR

PWM1

PWM2

CRR

CH0CCR

CH1CCR

PWM1

PWM2

CH0CCR=0

CRR

CH1CCR

PWM1

PWM2

CRR

CH0CCR

CH1CCR=0

Period Register 因 user 選完 PWM resolution bit 後，PWM period 就固定了，且 user 唯一能在調

動 resolution 的時機點只能讓 F/W 重跑才能再更換，所以 Period register 可以不使用 shadow 功

能。

而對於 duty register 就會去使用 shadow 功能，因為新的 PWM duty 要在等到舊的 PWM period

結束後才能更新 PWM duty。

32-bit MCU 在 period (CRR) & duty (CHxCCR) register 都設計成 double buffer 架構，即 user 使用

的一般 register 與 H/W 內建在 MCU 內部的 shadow register。

PWM duty register shadow 功能主要放置於各 CHxOCFR(Channelx Output Configuration Register)

的 CHxPRE bit，如下，當


AN0512T V1.00 8 / 9 November 13, 2018

CHxPRE：1 → 新的 PWM duty 會在 update event 發生時才 load to H/W shadow register 內

(output mode)

CHxPRE：0 → 當 user 寫入 CHxCCR register 的 duty 會立即 load into shadow register 並在當

下週期內直接套用新的 PWM duty

關於 PWM period register (CRR：Timer Counter Reload Register)

Period register shadow 功能放置於 CTR(Timer Counter Register)內的 CRBE bit

CRBE：1 新的 PWM period 會在 update event 發生後才 load into shadow CRR 內

CRBE：0 新的 PWM period 會在 user write to period register (CRR)，就立即 load into shadow

CRR 內，並立即使用新的 PWM period。

在產生 Audio PWM Modulation 應用時，CHxPRE/ CRBE 都應設為'1'。

假設MCU系統頻率為 48MHz，經實驗PWM bit 10-bit (此時PWM頻率為 48kHz)，PWM1/PWM2

輸出為 Normal Mode 可以得到最佳音質。

上/下電 Pop Noise 之解決方案

在喇叭播放聲音或音樂的應用，上/下電時經常會產生 Pop Noise。

(1) 系統上/下電時的 Pop Noise 雜音主要是系統上/下電時，喇叭端的準位是處於未知的狀

態產生的。

(2) 經分析 MCU+HT82V742 應用在上電時的 Pop Noise，主要是上電時 MCU 到 HT82V742

的 2 根 PWM 輸出(PWM1/PWM2)腳位之準位處於浮接狀態，導致 HT82V742 的輸出會出

現雜音，經調整 MCU firmware 使得接到 HT82V742 的輸出管腳，在 Power On 後立即設

置為輸出(都為 Low)，可改善並降低上電雜音，如果把 MCU 的輸出管腳分別加約 100K

提升電阻可完全解決上/下電 Pop Noise。如果產品應用上會時常系統上/下電而且不希望

有 Pop Noise 產生的應用條件，則可參考應用電路如下圖。

5V

MCU

VDD

0.1µF

VSS

HT82V742

VDD

VSS

22µF

IN1

IN2 OUT2

OUT1

3.3V LDO

HT7833

10µF10µF

0.1µF

5V 3.3V

PWM1

PWM2

100kΩ*

100kΩ*

*: Pull-low resistor can prevent system power on/off pop noise if needed.


AN0512T V1.00 9 / 9 November 13, 2018

結論

本文整理了 HT82V742 的特點與使用需注意之事項和使用技巧，幫助使用者能夠快速且正確

的運用 HT82V742 的功能；Holtek 將提供 HT32F+HT82V742 之相關 F/W Library，可幫助客戶

快速開發語音產品。

參考資料

參考文件 HT82V742 Datasheet。

如需進一步瞭解，敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com。

版本及修改資訊

Date 日期 Author 作者 Issue 發行、修訂說明

2018.10.31 李乾嘉第一版

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