D類功放原理應(yīng)用

1、個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)1 / 16D類放大器術(shù)語(yǔ)以及差分方式與單端方式地比較圖3示出D類放大器中輸出晶體管和 LC濾波器地差分實(shí)現(xiàn)這個(gè)H橋具有兩個(gè)半橋開關(guān)電 路，它們?yōu)闉V波器提供相反極性地脈沖，其中濾波器包含兩個(gè)電感器、兩個(gè)電容器和揚(yáng)聲器每個(gè)半橋包含兩個(gè)輸出晶體管，一個(gè)是連接到正電源地高端晶體管MH ,另一個(gè)是連接到負(fù)電源地低端晶體管 ML.圖3中示出地是高端pMOS晶體管經(jīng)常采用高端nMOS晶體管以減 小尺寸和電容，但需要特殊地柵極驅(qū)動(dòng)方法控制它們（見深入閱讀資料1）.全H橋電路通常由單電源（VDD）供電，接地端用于接負(fù)電源端 （VSS）.對(duì)于給定地 VDD和V SS，H橋電路地差分方式提

2、供地輸出信號(hào)是單端方式地兩倍，并且輸出功率是其四倍.半橋電路可由雙極性電源或單極性電源供電，但單電源供電會(huì)對(duì)DC偏置電壓產(chǎn)生潛在地危害，因?yàn)橹挥蠽DD/2電壓施加到過揚(yáng)聲器，除非加一個(gè)隔直電容器.“激勵(lì)”地半橋電路電源電壓總線可以超過LC濾波器地大電感器電流產(chǎn)生地標(biāo)稱值.在VDD和VSS之間加大地去耦電容器可以限制激勵(lì) dV/dt地瞬態(tài)變化.全橋電路不受總線激勵(lì)地影響，因?yàn)殡姼衅麟娏鲝囊粋€(gè)半橋流入，從另一個(gè)半橋流出，從而使本地電流環(huán)路對(duì)電源干擾極小 音頻D類放大器設(shè)計(jì)因素雖然利用D類放大器地低功耗優(yōu)點(diǎn)有力推動(dòng)其音頻應(yīng)用，但是有一些重要問題需要設(shè)計(jì)工 程師考慮，包括：*輸出晶體管尺寸選擇;*輸出

3、級(jí)保護(hù)；*音質(zhì)；*調(diào)制方法；*抗電磁干擾（EMI）；*LC濾波器設(shè)計(jì)；*系統(tǒng)成本.輸出晶體管尺寸選擇選擇輸出晶體管尺寸是為了在寬范圍信號(hào)調(diào)理范圍內(nèi)降低功耗.當(dāng)傳導(dǎo)大地IDS時(shí)保證VDS很小，要求輸出晶體管地導(dǎo)通電阻 （RON）很小（典型值為0.1W0.2W）.但這要求大晶體管具有 很大地柵極電容（CG）.開關(guān)電容柵極驅(qū)動(dòng)電路地功耗為CV2f,其中C是電容，V是充電期間地電壓變化，f是開關(guān)頻率.如果電容或頻率太高，這個(gè)“開關(guān)損耗”就會(huì)過大，所以存在實(shí) 際地上限.因此，晶體管尺寸地選擇是傳導(dǎo)期間將IDS X VDS損失降至最小與將開關(guān)損耗降至最小之間地一個(gè)折衷.在高輸出功率情況下，功耗和效率主要由

4、傳導(dǎo)損耗決定，而在低輸 出功率情況下，功耗主要由開關(guān)損耗決定.功率晶體管制造商試圖將其器件地RON X CG減至最小以減少開關(guān)應(yīng)用中地總功耗，從而提供開關(guān)頻率選擇上地靈活性輸出級(jí)保護(hù)輸出級(jí)必須加以保護(hù)以免受許多潛在危險(xiǎn)條件地危害：過熱：盡管D類放大器輸出級(jí)功耗低于線性放大器，但如果放大器長(zhǎng)時(shí)間提供非常高地功率，仍會(huì)達(dá)到危害輸出晶體管地水平 為了防止過熱危險(xiǎn)，需要溫度監(jiān)視控制電路.在簡(jiǎn)單地保護(hù)方案中，當(dāng)通過一個(gè)片內(nèi)傳感器個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)2 / 16MHMHONOFFML OFFMLONML OFFH T測(cè)量地溫度超過熱關(guān)斷安全閾值時(shí)，輸出級(jí)關(guān)斷，并且一直保持到冷卻下來除了簡(jiǎn)單地有關(guān)溫度是

5、否已經(jīng)超過關(guān)斷閾值地二進(jìn)制指示以外，傳感器還可提供其它地溫度信息通過測(cè)量溫度，控制電路可逐漸減小音量水平，減少功耗并且很好地將溫度保持在限定值范圍內(nèi)， 而不是在熱關(guān)斷期間強(qiáng)制不發(fā)出聲音輸出晶體管過流：如果輸出級(jí)和揚(yáng)聲器端正確連接，輸出晶體管呈低導(dǎo)通電阻狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)問題，但如果這些結(jié)點(diǎn)不注意與另一個(gè)結(jié)點(diǎn)或正、負(fù)電源短路，會(huì)產(chǎn)生巨大地電流 如果不經(jīng)核查，這個(gè)電流會(huì)破壞晶體管或外圍電路因此，需要電流檢測(cè)輸出晶體管保護(hù)電路 在簡(jiǎn)單保護(hù)方案中，如果輸出電流超過安全閾值，輸出級(jí)關(guān) 斷在比較復(fù)雜地方案中，電流傳感器輸出反饋到放大器中，試圖限制輸出電流到一個(gè)最大 安全水平，同時(shí)允許放大器連續(xù)工作而無須關(guān)斷在這

6、個(gè)方案中，如果限流保護(hù)無效，最后地手段是強(qiáng)制關(guān)斷有效地限流器還可在由于揚(yáng)聲器共振出現(xiàn)暫時(shí)地大瞬態(tài)電流時(shí)保持放大 器安全工作欠壓：大多數(shù)開關(guān)輸出級(jí)電路只有當(dāng)正電源電壓足夠高時(shí)才能正常工作如果電源電壓太低，出現(xiàn)欠壓情況，就會(huì)出現(xiàn)問題這個(gè)問題通常通過欠壓封鎖電路來處理，只有當(dāng)電源電壓大于欠壓封鎖閾值時(shí)才允許輸出級(jí)工作VDDNONOVERLAP TIME圖4輸出級(jí)晶體管地先合后開開關(guān)輸出晶體管導(dǎo)通時(shí)序：MH和ML輸出級(jí)晶體管（見圖4）具有非常低地導(dǎo)通電阻因此，避免 MH和ML同時(shí)導(dǎo)通地情況很重要， 因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生一個(gè)從 VDD到VSS地低電阻路徑通過晶 體管，從而產(chǎn)生很大地沖擊電流最好地情況是晶體管發(fā)熱

7、并且消耗功率；最壞地情況是晶體管可能被毀壞晶體管地先開后合控制通過在一個(gè)晶體管導(dǎo)通之前強(qiáng)制兩個(gè)晶體管都斷開 以防止沖擊電流情況發(fā)生兩個(gè)晶體管都斷開地時(shí)間間隔稱為非重疊時(shí)間或死區(qū)時(shí)間禾I用新地調(diào)制技術(shù)和濾波器結(jié)構(gòu)降低D類放大器地EMI（上）D類放大器通常具有比AB類放大器更高地效率，適合低功耗應(yīng)用然而，盡管D類放大器具有這一先天優(yōu)勢(shì)，但仍然不能彌補(bǔ)傳統(tǒng)D類放大器所存在地缺點(diǎn)，即增加了成本，降低了音頻性能，并且需要輸岀濾波然而，近年來D類放大器技術(shù)地進(jìn)步，降低了D類放大器成本，同時(shí)可以提供與AB類放大器相類似地音頻性能此外，一些新型地 D類輸出調(diào)制方案同時(shí)也降低許多應(yīng)用中地EMI.VoUT個(gè)人收集

8、整理僅供參考學(xué)習(xí)3 / 16近年來D類放大器地技術(shù)迅猛發(fā)展，最常見地莫過于應(yīng)用于每個(gè)通道低于50W地低功耗產(chǎn)品中.在這些低功耗應(yīng)用中，D類放大器相比傳統(tǒng)AB類放大器而言有效率上地先天優(yōu)勢(shì)，因?yàn)镈類放大器地輸岀級(jí)通常只處于導(dǎo)通或關(guān)斷，沒有中間偏壓級(jí).然而，長(zhǎng)久以來，這一效率上地優(yōu)勢(shì)并未使其獲得設(shè)計(jì)人員地廣泛青睞，因?yàn)镈類放大器也有明顯地缺點(diǎn)：器件成本高、較差地音頻性能(與AB類放大器相比)，并且需要輸岀濾波.近年來，受以下兩個(gè)主要因素地影響，這樣地局面正逐漸扭轉(zhuǎn)，使D類放大器在很多應(yīng)用領(lǐng)域引起了人們地廣泛關(guān)注.首先，是市場(chǎng)需要.D類放大器地某些優(yōu)點(diǎn)推動(dòng)了手機(jī)和LCD平板顯示器這兩個(gè)終端設(shè)備市場(chǎng)地

9、迅速發(fā)展.對(duì)于手機(jī)來說，揚(yáng)聲器和 PTT(Push-to-Talk，鍵通)模式需要D類放大器地高效率，以延長(zhǎng)電池壽命丄CD平板顯示器地發(fā)展對(duì)電子器件提出了低溫運(yùn)行(cool running)地需求，這是由于工作溫度地升高將影響顯示顏色對(duì)比度.而D類放大器地高效率意味著驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備時(shí)功耗更低，使LCD平板顯示器工作時(shí)發(fā)熱更少，圖像顯示效果更好.影響D類放大器應(yīng)用地第二個(gè)因素便是自身技術(shù)地發(fā)展.根據(jù)市場(chǎng)需要，一些制造商改進(jìn)了 D類放大技術(shù)，使D類放大器具有更理想價(jià)格地同時(shí)，也具備了與 AB類放大器相近地音頻性能.此外，一些新型地 D類放大器輸出調(diào)制方案還可以降低實(shí)際應(yīng)用地EMI.某些新型D類放大設(shè)

10、計(jì)方案雖然是基于老式地 PWM型結(jié)構(gòu)，但采用了更復(fù)雜地調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低功耗系統(tǒng)中地?zé)o濾波工作.效率指標(biāo)可以通過測(cè)試驗(yàn)證，但某些設(shè)計(jì)人員仍然懷疑基于這些新技術(shù)地產(chǎn)品將存在普遍地EMC/RFI兼容性問題實(shí)際上，良好地PCB布局和較短地?fù)P聲器連線可以保證大大降低 EMI幅射，使之滿足 FCC或CE標(biāo)準(zhǔn).應(yīng)用難點(diǎn)有些應(yīng)用中地物理布局需要長(zhǎng)地?fù)P聲器連線，這樣地?fù)P聲器連線便具有天線效應(yīng)，必須嚴(yán)格控制RF幅射.實(shí)際上，揚(yáng)聲器連線越長(zhǎng)，它作為天線產(chǎn)生幅射地頻率就越低.同時(shí)，某些應(yīng)用要求EMI幅射低于CE/FCC標(biāo)準(zhǔn)，以符合汽車電子規(guī)范，或者避免干擾其他低頻電路.面對(duì)如此紛 繁各異地需求，這些應(yīng)用往往成為一些難

11、點(diǎn)無法克服.最有代表性地應(yīng)用難點(diǎn)便是平板電視.由于揚(yáng)聲器通常排列在設(shè)備地外側(cè)邊緣，往往不可避免地要使用長(zhǎng)地?fù)P聲器連線.如果還存在模擬視頻信號(hào)，則僅僅滿足FCC或CE地RF幅射要求還不夠(這些標(biāo)準(zhǔn)只針對(duì)30MHz以上地頻率)；往往還需要抑制開關(guān)基頻以避免干擾視頻信號(hào)如果采用早期PWM放大器所用地傳統(tǒng)LC濾波器，則需要對(duì)其進(jìn)行分析，以保證他們能有效抑制新型放大器所產(chǎn)生地高頻開關(guān)瞬態(tài)PWM型D類放大器傳統(tǒng)D類放大器通?；诿}寬調(diào)制(PWM)原理設(shè)計(jì).其輸出可以配置為單端或全差分橋接負(fù)載(BTL).圖1為PWM型D類放大器地典型BTL輸岀波形快速地切換時(shí)間和接近軌至軌地?cái)[幅使此類放大器具有非常高地效率

12、.然而，這些特性使放大器具有寬地輸岀頻譜，可能導(dǎo)致高頻RF幅射和干擾.因此，采用此類方案通常需要使用輸岀濾波器來抑制有害地RF幅射.個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)4 / 16Oulpul 1 (01).ruuuon.Output 2 (02)Ditttrentiil output (01-02|.nnxjLXJComiiion-niode Q叫M 101豐D即2仁 The mirror-image output waveforms of the tradltlnnril pulse-wldth-modula- tlon techniqu produce virtually no Gommoii-fn

13、aie voltage (lower trace).如圖1所示，如果器件地反相和同相輸出回路具有較高地匹配度，則兩個(gè)對(duì)稱輸出信號(hào)波形在揚(yáng)聲器或連線上將具有很小地共模（CM）信號(hào)（底部地跡線）.注意：50%占空比代表零輸入信號(hào)（空閑狀態(tài)）.因此，可以設(shè)計(jì)一個(gè)差分低通濾波器，用于衰減信號(hào)波形中高頻分量（快速切換所產(chǎn)生地），同時(shí)保留有用地低頻分量以輸岀到揚(yáng)聲器.新一代調(diào)制技術(shù)隨著市場(chǎng)對(duì)D類放大器需求地不斷增長(zhǎng)，一些制造商最近推岀了可獨(dú)立控制H橋地兩個(gè)半橋地新一代調(diào)制方案.這一調(diào)制方案具有兩個(gè)主要優(yōu)占：八、音頻信號(hào)較弱或空閑狀態(tài)時(shí)，負(fù)載上幾乎沒有差分開關(guān)信號(hào).較傳統(tǒng)PWM設(shè)計(jì)改進(jìn)了靜態(tài)電流損耗.最小脈

14、沖，共模 （CM）開關(guān)信號(hào)有助于降低導(dǎo)通和關(guān)斷瞬態(tài) .BTL輸出引腳地空閑狀態(tài)直流電平（濾波后）接近于GND.因此，濾波元件地不匹配或雜散電容（可能導(dǎo)致放大器導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)岀現(xiàn)音頻雜音）可減到最小.顯然，這一新技術(shù)雖具有一些優(yōu)點(diǎn)，但放大器輸出將不再對(duì)稱圖2所示地信號(hào)波形（以MAX9704立體聲D類放大器為例）具有較高地共模分個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)5 / 16OutputOutput 1 1 01)01)OutputOutput I I (02)(02)n Dafeienlial - rndpuf 02|ILTLCfimmon-Cfimmon- modemode outprioutpri (OU

15、(OU 02).502).5OU12. With the MAX97Q4$ modulation scheme, the output waveforms are no Ion罷r mirror imnges of ench nther. This causes much higher conimon-mode voltages.此類D類放大器對(duì)輸出濾波器地要求，不同于具有傳統(tǒng)差分輸入和互補(bǔ)PWM輸出地放大器與PWM相比，MAX9704調(diào)制方案地輸出往往含有較高地共模信號(hào)，設(shè)計(jì)輸岀濾波器時(shí)需要考慮這點(diǎn).正如后面地實(shí)例所示，傳統(tǒng)差分濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)地效果往往不太理想圖3a給出了傳統(tǒng)地PWM型D類輸

16、出LC濾波器，及其理想值.為簡(jiǎn)單起見，可假設(shè)揚(yáng)聲器負(fù)載具有理想地8電阻，并且忽略電感地直流阻抗通過一些簡(jiǎn)單地 SPICE仿真便可得出問題所在圖3b給出了圖3a中濾波器對(duì)差分輸入信號(hào)地頻率響應(yīng)給出了兩個(gè)輸出結(jié)點(diǎn)（FILT1，F(xiàn)ILT2）相對(duì)于GND地響應(yīng)曲線.圖中給出地器件值在 30kHz地頻率以上具有理想地二階滾降，以及理想地瞬態(tài).音頻帶內(nèi)群延遲特性在 4?s內(nèi)保持平坦.個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)6 / 1640S口 rib IIH -101A3. The mponse orf a traditional differentiaFmode passhre LC filter (a differs

17、 for differnlial input signals (b) and tommon-mMle 或緲k 際圖3c給出了共模輸入時(shí)同一濾波器地輸出同樣，兩個(gè)輸出地響應(yīng)曲線均相對(duì)于GND.輸出結(jié)果（Y軸偏移）具有很大地尖峰，并具有明顯地欠阻尼.結(jié)合共模信號(hào)下濾波器地等效電路（圖4），就很容易理解為什么會(huì)出現(xiàn)這一結(jié)果 .由于仿真時(shí)采用理想匹配地電感和電容器，因此阻性負(fù)載上差分信號(hào)為零，因此不會(huì)LC元件不會(huì)出現(xiàn)任何衰減 丄1與C1諧振（L2與C3同理）產(chǎn)生峰值.在時(shí)域內(nèi)（圖中未顯示），這種情況將會(huì)出現(xiàn)較大 地過沖和振蕩注意，輸入共模信號(hào)時(shí)，C2將引入一個(gè)零點(diǎn)因此濾波器地截止頻率（此時(shí)稱作諧振頻率

18、可能更加準(zhǔn)確）將高于差分輸入時(shí)地截止 頻率.1MH1II UtllltK：UkK iiwi叭11川塾FnVfirr1011.1 KH1* h 71 HZmucihtIRlC個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)7 / 16ow：ri口 RITI和1 aw?這時(shí)你或許會(huì)問，這樣會(huì)有問題么？如果該頻率下輸岀頻譜共模能量為零，那么便沒什么問題.然而，如果峰值頻率與 D類放大器開關(guān)頻率正好相等，則揚(yáng)聲器和連線上將出現(xiàn)較大地輸出電壓幅度同時(shí)，MAX9704地?cái)U(kuò)展頻譜調(diào)制（SSM）模式將使欠阻尼濾波器在音頻頻帶以上引入相當(dāng)?shù)卦肼?擴(kuò)展頻譜模式是引腳可選地，此時(shí)高頻開關(guān)能量為白噪聲”，可以通過逐周期隨機(jī)調(diào)整開關(guān)時(shí)間降低噪

19、聲幅度.這種擴(kuò)展頻譜方案簡(jiǎn)化了無濾波應(yīng)用中地 EMI兼容性設(shè)計(jì).無濾波器雙路D類功放MAX9713/9714原理與應(yīng)用日期：2004-12-11來源：國(guó)外電子元器件作者：吳祖國(guó)字體：大中小摘要:MAX9713 /MAX9714是Maxim公司最新推出地?zé)o濾波器雙路D類音頻功率放大器文中介紹了 MAX9713 /MAX9714 地基本性能和主要特點(diǎn)，給出了 MAX9713 /MAX9714地引腳功能和主要性能參數(shù)，同時(shí)給出了該器件在音響設(shè)備上地應(yīng)用電路.b5E2RGbCAP關(guān)鍵詞：MAX9713 MAX9714 D類；音頻；功率放大器1 概述dty2151A4!A-亙?nèi)齙fttattinkfti

20、訓(xùn)槪ikHii.ouflzIDMHZ舸Mi 阿伽眄ie*1t-zt-3a*1t-zt-3a-S-1-S-110Q伽Hi4 AJrlUntff Ail CJ 尸 Mft-丹刊 C 相拆h -A I ritRiis+ 匠* 石 IRE !w*-ft IW-I* i* A-111 fJIJr v fd T個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)8 / 16MAX9713/MAX9714無濾波器D類音頻功率放大器是MAXIM公司生產(chǎn)地開關(guān)型功率放大器地改進(jìn)產(chǎn)品，其中MAX9713是單聲道功率放大器，MAX9714是立體聲功率放大器，它們均具有AE類功率放大器地性能和D類功率放大器地效率，且不需要傳統(tǒng)D類功率放大器地輸

21、出濾波器，也不需要散熱器，因而節(jié)省了電路板面積， 降低了設(shè)計(jì)成本.MAX9713/MAX971 4器件采用1 0V25V單電源電壓供電，靜態(tài)電流僅為18mA 在單路工作模式下， 該器件可向8 Q負(fù)載輸出高達(dá)6W地功率， 且效率高達(dá)8 5%, THD + N低于0. 0 7%, SNR超過1 OOdE,同時(shí)還具有短路和過熱保護(hù)功能因而可以廣泛應(yīng)用在臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、汽車音響、LCD監(jiān)視器、 投影儀和家用電視接收機(jī)等設(shè)備中2引腳功能和主要參數(shù) p1EanqFDPw2.1引腳功能MAX9713/MAX971 4均采用 32 腳TQFN封裝，MAX9713 地封裝尺寸為5 mm X5mm,MAX

22、9 7 1 4地封裝尺寸為7 mm X7mm，其引腳排列如圖 1所示，各引腳地功能如下： DXDiTa9E3dPGND :電源地；VDD :電源端，電壓范圍為102 5V;C1N:充放電電容負(fù)極；個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)9 / 16F電容連接到VDD端；RTCrpC1P :充放電電容正極;圖1 MAX9713/MAX97I4的引腳排列圖CHOLD :充放電容控制電容接入端，設(shè)計(jì)時(shí)可用1UDGiTN.C.:空腳；去】0 言呂 HL5 蠱r-s Eo +E0 +UOPGNDPGNDPGSOPGSOVnnVnnV&nV&nCISCISC1PC1PCHOLDCHOLDMAX9713MAX9713PCN

23、DPCNDPGNPGND DPCNDPCNDPGNPGND DVDOVDOVJDVJDVDPC!NC!NFSIFSIFS1FS1CHOLCHOLD DX XMAX9714MAX9714S個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)10 / 16REG :內(nèi)部調(diào)節(jié)器輸出端，應(yīng)使用0.47yF電容對(duì)地旁路；AGND :模擬信號(hào)地；IN+ :同相輸入端；IN：反相輸入端；SS:軟啟動(dòng)端，使用時(shí)應(yīng)在SS端到地GND端接0.47讓地電容;SHDN :關(guān)機(jī)控制端，低電平有效；G1,G2 :分別為增益選擇1和2端；個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)711 / 16FS1,FS2 :分別為頻率選擇1和2端;OUT-:音頻信號(hào)反相輸出端；O

24、UT + :音頻信號(hào)同相輸出端；INL-:左通道反相輸入端；INL + :左通道同相輸入端；INR-:右通道反相輸入端；INR+ :右通道同相輸入端；OUTR-:右通道音頻信號(hào)反相輸出端；OUTR + :右通道音頻信號(hào)同相輸出端；OUTL-:左通道音頻信號(hào)反相輸出端；OUTL + :左通道音頻信號(hào)同相輸出端2.2 主要性能參數(shù)個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)12 / 16A卩21212222 J23232424G G 4747 pFpF “ “啪VkEGVRE*叭時(shí) VMEC 亠 VrecVrec 1212PCPC NDND1M+1M+VDI)18椽入控QL- 薊電路t-t-SS扳靄器I I眼+1NR

25、-1NR-制電路FS2FS2SHDNSHDNG2G2SSSS REGREG第益與開關(guān)機(jī)控制電路AGNDAGND MAX97I4MAX97I4H型橋式 輸出屯路曝橋式|輪出電路PGNDPGND OUTL+OUTL+3232OCTL+OCTL+ 3131LOLTL-LOLTL-：0101 TL-TL- 2929.OUTR+.OUTR+ 26260l：TR +25f25fFOUTR-FOUTR- 28.28.0l0l；T T 卜2727” ” C1PC1P6 6輸出控制電路CIIOLDLLC2 pHVniT圖2 MAX97I4的結(jié)構(gòu)原理框圖MAX9713/MAX9714地主要性能參數(shù)10V-10V-

26、 25V25VlOOpFlOOpF3電路原理與外圍電路設(shè)計(jì)MAX9 7 1 4地內(nèi)部原理框圖如圖2所示，與MAX9713相比，MAX9714僅多了一個(gè)放大通道，其余部分完全相同下面以MAX9 7 1 4為例，簡(jiǎn)要分析其主要單元電路地工作原理.5PCzVD7HxA3.1信號(hào)輸入電路MAX9713/ MAX971 4內(nèi)部采用全差動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)，與多媒體數(shù)字解碼器輸 13135 5 pO,pO, I I p p F F個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)713 / 16出兼容，可直接相連.由于MAX9713/MAX971 4采用地是差動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)，因而 可有效放大兩個(gè)輸入端地差模信號(hào)，同時(shí)也可抑制輸入信號(hào)中地共模噪聲

27、.在有些應(yīng)用場(chǎng)合,還可設(shè)置為單端輸入方式，但此時(shí)輸入信號(hào)、公共地到兩個(gè)輸入端之間地耦合電容不能省去jLBHrnAlLg輸入電路中地電容CIN既是信號(hào)耦合電容，又可與MAX9713/MAX9714地輸入阻抗構(gòu)成高通濾波器，其電容值地大小直接影響高通濾波器下限截止頻率地高低，為了使放大器具有較好地低頻特性，CIN地電容值不能太小，一般取0.47yF較為合適.電容CIN宜選用鉭電容或鋁電解電容，耐壓值較高地陶瓷電容雖然也可以使用，但是 容易引起低頻失真，所以一般不宜使用.XHAQX74J0X3.2調(diào)制模式MAX9713/MAX9714地調(diào)制方案有固定頻率模式FFM 和擴(kuò)散頻譜模式 SSM 兩種在固定

28、頻率模式FFM 下，可由FS1和FS2設(shè)定開關(guān)頻率，其輸出信號(hào)頻譜由開關(guān)頻率及其諧波成分組成，因此，即使開關(guān)頻率在標(biāo)稱值地3 5%范圍內(nèi)變化，也不會(huì)影響電路對(duì)音頻信號(hào)地再現(xiàn).LDAYtRyKfE擴(kuò)散頻譜模式SSM 是Maxim公司獨(dú)有地、具有專利技術(shù)地調(diào)制方案，可使輸出信號(hào)頻譜變得較為平坦，并能有效降低揚(yáng)聲器和連接電纜地EMI輻射滿足FCC輻射標(biāo)準(zhǔn)在SSM模式(通過置FS1=FS2= H來完成設(shè)置)，開關(guān)頻率將圍繞中心 頻率(3 3 5 kHz )在 1.7%kHz內(nèi)變化雖然調(diào)制方式還是一樣，但是三角波地周 期在循環(huán)變化輸出信號(hào)頻譜則隨開關(guān)頻率變化而變化，而對(duì)于能量譜，它們通常隨著頻率 地變化

29、分布在整個(gè)頻帶內(nèi)，這樣地頻譜看起來就像白噪聲，EMI輻射也相應(yīng)降低.個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)14 / 16VDD-1 1|4 4 ? ?卜 F Fn Ct 4? yFIIit 0- 47MFVDD1 1粉INK-SSSIWSIWOUTL-OUTL-OUTL+OUTL+OUTR+OUTR+OLfTR-OLfTR-MAX9722B5BNVDDVDDOUTLOUTLINL+INL+OUTROUTRI NR*I I NR-NR-SVssC1PC1NMAX97I4圖3 MAX9714的應(yīng)用電路3.3 輸出電路 Zzz6ZB2Ltk傳統(tǒng)地D類音頻功率放大器為了從放大后地PWM輸出信號(hào)中還原音頻信號(hào)，往往需

30、要一個(gè)輸出濾波器，這樣既增加了成本和放大器地尺寸，又降低了效率.MAX9 7 13/MAX9714不需要輸出濾波器，而是利用揚(yáng)聲器內(nèi)固有地線圈電感和揚(yáng)聲器來對(duì)發(fā)聲頻率范圍內(nèi)人耳所能聽到地聲音成份實(shí)現(xiàn)自然濾波，以達(dá)到體積更小、成本更低、效率更高地目地這是因?yàn)?，MAX9713/MAX971 4地工作頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大多數(shù)揚(yáng)聲器地發(fā) 聲頻率范圍由于揚(yáng)聲器音頻線圈地振動(dòng)受低頻信號(hào)地影響較大，受高頻信號(hào)地影響非常小，因此，只要采用線圈電感大于3 0地?fù)P聲器就能有效還原PWM輸出中地音頻信號(hào)典型地8 Q揚(yáng)聲器地線圈電感一般在3 0 詛到10 0 詛之間，所以無需輸出濾波器，選用線 圈電感值大于6 0 詛地?fù)P聲

31、器可達(dá)到最佳地輸出效果.dvzfvkwMIlnd. 47luFluFlOOkn個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)15 / 16當(dāng)耳機(jī)插入耳機(jī)插孔后，場(chǎng)效場(chǎng)效應(yīng)管處于導(dǎo)通狀態(tài)，SS端為而此時(shí)MAX9722E則處于正雖然MAX9 7 13/MAX9 7 1 4不需要輸出濾波器，但是在使用時(shí)必須注意：輸出端與揚(yáng)聲器之間地連接電纜長(zhǎng)度不得超過36cm如果遇到輸出線路地長(zhǎng)度超過36cm電路板設(shè)計(jì)不夠合理而影響輸出效果、電路附近有電磁輻射敏感設(shè)備等情況，就必須設(shè)計(jì)輸出濾波器.rqyn14ZNXI3.4開關(guān)機(jī)噪聲抑制電路MAX9713/MAX971 4內(nèi)部具有開關(guān)機(jī)噪聲抑制電路在關(guān)機(jī)過程中，放大器輸出端地H型橋路通過

32、3 0 0 k Q電阻連接到GND端，輸出端沒有能聽到地噪聲信號(hào)輸 出.在開機(jī)過程中，輸入放大器內(nèi)部偏置電壓被設(shè)置為較低地值，輸入放大器不工作，從而 可以達(dá)到靜音、防止噪聲輸出地目地開機(jī)后，隨著軟啟動(dòng)電容器兩端電壓地逐漸增加，輸入放大器內(nèi)部偏置電壓會(huì)逐步達(dá)到正常值，電路開始進(jìn)入正常工作狀態(tài)由于電容CSS值會(huì)影響開機(jī)靜噪時(shí)間地長(zhǎng)短，為了達(dá)到最佳地靜噪性能，電容CSS地取值最小應(yīng)該達(dá)到18 0nF . EmxvxOtOco4 應(yīng)用電路圖3是采用MAX9714與MAX9722E設(shè)計(jì)地多功能高效率立體聲音箱放大 器該電路既可以用揚(yáng)聲器進(jìn)行大功率立體聲信號(hào)輸出，也可以連接耳機(jī)以滿足個(gè)人欣賞音 樂之需，而

33、且兩種輸出方式不同時(shí)工作，互不影響圖中，CODEC為音頻信號(hào)輸入端,當(dāng)耳機(jī)插孔沒有插入耳機(jī)時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管柵極和MAX 9 7 2 2 E地SHDN端均為低電平，MAX9714正常工作而MAX9722E處于停機(jī)狀態(tài)應(yīng)管柵極和MAX9722E地SHDN端均為高電平, 低電平，MAX9714處于非啟動(dòng)狀態(tài)而無功率輸出,常工作狀態(tài)，電路將從耳機(jī)插孔輸出經(jīng)放大地音頻信號(hào).SixE2yXPq5版權(quán)申明個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)16 / 16本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理版權(quán)為個(gè)人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.6ewMyirQFL