利用G類放大器和電荷泵技術(shù)在增強型放大器設(shè)計中以最少元件獲得
G類放大器的工作原理類似于AB類放大器,只是多路供電電壓,而非一路固定電壓。隨著輸入信號幅度的變化,G類架構(gòu)可以自動選擇合適的電源,從而使輸出晶體管的壓降最低,大大提高效率。G類放大器通常由兩路正電源供電,較高的電源用于輸出較高電平,較低的電源用于輸出較低電平。
G類放大器MAX9730和MAX9788則以獨特的方式利用了G類技術(shù),它們由電荷泵產(chǎn)生負(fù)壓,而非高、低正電源。當(dāng)放大器產(chǎn)生較小的輸出信號時,放大器由電池電壓和地作為供電電源。這種模式下,器件的工作方式與常見的5V AB類放大器(圖1a)類似。當(dāng)輸出信號超出電源電壓時,放大器選擇電池電壓和負(fù)電荷泵輸出供電(圖1b)。由此,放大器可以輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)放大器的信號。

圖1a和1b. 工作在較低電壓(a)和較高電壓(b)的MAX9788 G類輸出級。
MAX9730和MAX9788可以確保在兩個電源之間切換不會產(chǎn)生音頻雜音。當(dāng)輸出信號達(dá)到VCC和GND供電所允許的極限時,負(fù)電源被自動連接至輸出級。這樣,輸出信號不會在負(fù)擺幅側(cè)出現(xiàn)削頂,但仍會鉗位其正擺幅。為了校正這一點,放大器給負(fù)極性輸出增加額外的校正信號,如圖2所示。分別觀察正、負(fù)輸出時,正半周波形被明顯削頂,而負(fù)半周存在明顯失真。盡管這些信號出現(xiàn)了嚴(yán)重的失真,但卻被嚴(yán)格控制,充分利用了該架構(gòu)的優(yōu)勢。施加到負(fù)載上的實際輸出信號沒有失真。

圖2. MAX9788產(chǎn)生的G類輸出波形。
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