雙模H類耳機放大器

雙模H類耳機放大器MAX97200，設(shè)計用于電池供電的便攜設(shè)備。該款放大器采用Maxim專有的DirectDrive II技術(shù)，可構(gòu)建效率極高的H類架構(gòu)。MAX97200的效率幾乎是AB類放大器的2倍，可有效延長音頻播放時間。此外，器件的無干擾開關(guān)架構(gòu)和無咔嗒/噼噗聲性能，能夠為終端用戶提供更為豐富的音頻體驗。該款I(lǐng)C的大小只有2mm²，是目前市場上尺寸最小的立體聲耳機放大器。MAX97200非常適合蜂窩電話、便攜式媒體播放器(PMP)、筆記本電腦及其它電池供電的音頻應(yīng)用。

　　面臨的挑戰(zhàn)：提高放大器效率

　　當(dāng)今的便攜式消費類電子產(chǎn)品支持多種多媒體功能，但這同時也會影響電池使用壽命。該問題在目前的每個新設(shè)計中都愈加突出，因為設(shè)計人員正根據(jù)需求不斷地將照相機模塊、HD視頻、網(wǎng)絡(luò)瀏覽及其它多種功能集成到新一代設(shè)備中。為了保持這種“功能擴展”能力，系統(tǒng)設(shè)計人員必須找到新的途徑以延長電池使用壽命。

　　選擇適當(dāng)?shù)姆糯笃鲗?jié)省電能至關(guān)重要。比如AB類放大器就以效率低而著稱，無論音頻信號電平大小如何，都使用最大的電源電壓供電。這種方式導(dǎo)致在正常收聽水平下(向16Ω負載提供2mW至5mW功率)效率只有13%至15%。

　　相反，H類放大器(在歐洲稱為G類)能夠根據(jù)輸出信號的幅度在多個內(nèi)部產(chǎn)生的電源之間進行切換。通過快速選擇電源電壓，H類放大器在提高效率的同時能夠?qū)⑤敵黾壍膭討B(tài)失真降至最低。與AB類放大器相比，MAX97200的效率可提高97%。在2mW至5mW輸出功率范圍內(nèi)，MAX97200的效率可達20%至29%。

　　DirectDrive II技術(shù)可構(gòu)建功耗最低的H類架構(gòu)

　　Maxim的DirectDrive II技術(shù)采用內(nèi)部雙模電荷泵，從外部1.8V穩(wěn)壓源產(chǎn)生±PVIN和±PVIN/2電源。MAX97200在輸出信號幅度較低時采用±PVIN/2電源供電，只有當(dāng)負載需要較大輸出功率時才切換至±1.8V電源。由于絕大多數(shù)音頻信號的幅度較低，MAX97200的功耗與傳統(tǒng)±0.9V DirectDrive放大器的功耗相當(dāng)。為進一步節(jié)省電能，器件在關(guān)斷模式下的電流損耗低于1µA，正常工作時的電流僅為1.15mA (典型值)。

　　無干擾音頻性能

　　H類架構(gòu)面臨的一個挑戰(zhàn)是需要在輸出信號變化至較大值之前切換電源，否則音頻輸出會出現(xiàn)明顯的削波效應(yīng)，產(chǎn)生動態(tài)失真。Maxim的H類技術(shù)具有獨特的跟蹤功能，可預(yù)估音頻信號的電平變化，從而實現(xiàn)電源的無縫調(diào)節(jié)。這種方式可確保信號的連續(xù)性，不會出現(xiàn)同類競爭放大器常見的干擾信號。

　　MAX97200在進入和退出關(guān)斷模式時具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的咔嗒/噼噗聲性能，這是由于器件具有極低的輸出失調(diào)電壓。由于DirectDrive II架構(gòu)在單電源供電時產(chǎn)生以地為參考的輸出，從而省去了放大器輸出與耳機負載之間通常所需的大尺寸隔直流電容。該特性確保不會產(chǎn)生令人厭煩的咔嗒/噼噗聲，從而為終端用戶提供更好的聽覺體驗。

　　此外，MAX97200具有較高的信噪比(SNR = 105dB)，確保系統(tǒng)的高保真音效。器件的輸出噪聲僅為5.6µV，改善了整體的音頻噪底指標，在沒有信號時不會產(chǎn)生嘶嘶聲。

　　針對小尺寸封裝進行優(yōu)化

　　MAX97200是市場上尺寸最小的高效耳機放大器，采用微型(1.27mm x 1.65mm)、12焊球晶片級封裝(WLP)，比最接近的競爭產(chǎn)品縮小25%。由于MAX97200無需電感，其整體方案尺寸比競爭器件降低30%。

　　MAX97200采用1.8V單電源供電，能夠為32Ω負載提供34mW輸出功率。器件工作在-40°C至+85°C擴展級溫度范圍。提供評估板以加快設(shè)計進程，更多信息請訪問china.maxim-ic.com/Class-H-Amp。

發(fā)布者：小宇