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耳机放大器IC的新技术发展

2012-8-22 22:18| 发布者: admin| 查看: 2992| 评论: 0

摘要:   耳机放大器IC主要应用在便携式音频系统中,这就要求耳放芯片应具备低功耗,低供电电压,小体积封装,外围元件少等基本特点。同时还需满足一定的参数要求,如低TDH+N、高讯噪比、高效率等。不同的应用可能还需要 ...

  耳机放大器IC主要应用在便携式音频系统中,这就要求耳放芯片应具备低功耗,低供电电压,小体积封装,外围元件少等基本特点。同时还需满足一定的参数要求,如低TDH+N、高讯噪比、高效率等。不同的应用可能还需要增加不同的附加功能,如内置音频DAC,内置数字音量控制等功能。

 

降低供电电压
  降低工作电压意味着让产品可以更小巧更轻量。但同时影响了电路的输出电压幅度。在耳放芯片中集成一个电荷泵电路,可以使输入的VDD转换成-VDD,则耳放芯片由单电源供电变成正负电源供电,输出电压幅值增大了一倍,如Ti的DirectPath™80mW双声道耳放芯片TPA4411就集成了电荷泵。

集成了电荷泵的耳放芯片TPA4411

 

降低功耗与减少外围元件
  Ti公司的150mW双声道功率放大器TPA6112A2典型应用电路如下图所示。TPA6112A2内部的两个325kΩ电阻组成分压器,提供两个通道运放的偏置电压(1/2VDD),并有关断控制(SHUTDOWN)端(低电平有效),实现关闭放大器,使电流消耗小于10μA。

TPA6112A2

  减少外围元件,可节省印刷电路板的面积,同时也节省了生产成本,还能改善性能。下图所示是Ti公司的DirectPath80mW双声道耳放芯片TPA4411的内部结构及外围元件。TPA4411采用固定增益(AV=-1.5V/V),无需输出隔直电容,简化l了外围元件,并且有如下的优点:减小印刷电路板面积、降低元器件成本、改善THD+N性能、消除输出电容对低频响应的影响。

 

无需输出电容的TPA4411典型应用电路

 

  不同的应用场合对放大器增益的要求也不尽相同,MAXIM的耳放芯片MAX9725,就有不同增益的版本可供选择。MAX9725A: -2V/V,MAX9725B: -1.5V/V,MAX9725C: -1V/V,MAX9725D: -4V/V。不同版本各有其固定的增益而无需外部反馈网络调整。

 

增加附加功能
  性能良好的耳机放大器中一般有关断控制、过热保护及输出短路保护、抑制开/关机噪声、静噪等功能。新型耳机放大器还增加了其他附加功能如:内置DAC,内置数字音量控制等功能。MAX9850是maxim推出的低功耗高性能耳放芯片,内置立体声音频DAC,集成DirectDrive耳机技术。该器件采用单电源1.8~3.6V供电;在1.8V供电时可输出30mW;DirectDrive耳机技术输出省去了隔直电容;PSRR在1kHz时为91dB;时钟频可达40MHz;灵活的I2S兼容数字音频接口;I2C耳机音量及静噪控制;立体声输入输出;无咔哒声/啪噗声;2线(I²C)兼容的控制接口;28管脚QFN封装。主要应用于MP3播放器、便携式多媒体播放器、手机、智能电话,便携式DVD等。
MAX9850的典型应用电路如下图所示。图中,立体声耳机可插入HPL、HPS、HPR耳机插座中。另外,由OUTL、OUTR线输出经0.47μF输入电容器,输入到MAX9701功率放大器,驱动左右两扬声器。

 

MAX9850典型应用

 

  NJW1109是JRC推出的具有电子音量控制功能的耳机放大器IC。电子音量控制可调增益范围为+20到-80dB,并内置有静音功能,这些功能由I2C总线控制。芯片内置1/2V+偏置电路(Bias)在Vref端外接10μF旁路电容。INa、INb为音频信号输入,OUTa、OUTb为两路输出(接立体声耳机)。SDA为I2C总线数据输入,SCL为I2C总线时钟输入,ADR为I2C总线从地址选择端。NJW1109适用于电视机、组合音响上的耳机输出。下图为该芯片的内部结构方框图。

 

NJW1109功能方框图

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