便攜式音頻功率放大器的設(shè)計(jì)

便攜式系統(tǒng)都需要一個(gè)音頻功率放大器用來驅(qū)動小的揚(yáng)聲器，輸出功率1W~2W，用來驅(qū)動揚(yáng)聲器（RL=8/4ohm），同時(shí)提供50mW~100mW的功率用來驅(qū)動耳機(jī)（RL=32/16ohm）。在此情況下，BCD開發(fā)了自己的便攜式系統(tǒng)中，音頻功率放大器產(chǎn)品。

　　一、單端（SE）輸出 vs. 橋式（BTL）輸出

　　輸出結(jié)構(gòu)常見的有兩種，SE(Single-ended)模式與BTL(Bridge-Tied-Load)模式，見下圖-1。

圖-1 單端模式與橋式模式

　　在便攜式系統(tǒng)中，常見的直流電源電壓，（+1.8V，+2.5V，+3.3V）通常不會超過+5.0V，如果是單端結(jié)構(gòu)，輸出的峰-峰值電壓Vp-p最大只有5.0V，實(shí)際上由于輸出級上、下管子的飽和壓降，在沒有被削波的前提下，Vp-p最大只有4.5V左右，這樣有效值 = =1.59V，全部加到RL=4ohm的負(fù)載，輸出功率 =0.63W。所以單端結(jié)構(gòu)，無法輸出2W功率。

　　如果是BTL輸出結(jié)構(gòu)，Vp-p則可以達(dá)到8.0V，有效值 = =2.828V，加到RL=4ohm的負(fù)載，輸出功率 =2.0W。

　　因此要在VCC=5.0V條件下輸出2W左右的功率，只能采用橋式輸出結(jié)構(gòu)。所以單端結(jié)構(gòu)常用來驅(qū)動耳機(jī)，而BTL結(jié)構(gòu)常用來驅(qū)動音箱。見下圖-2 AA4002典型應(yīng)用原理圖。

圖-2 AA4002典型應(yīng)用圖

　　從上圖中，看到在驅(qū)動耳機(jī)時(shí)，還需要有一個(gè)較大的電解電容，它的作用是，
　　①隔斷直流基準(zhǔn)電壓Vbias（1/2VCC）。如果沒有隔直，直流電壓會直接流過后面的揚(yáng)聲器線圈，使紙盆平衡位置偏向一端，Vbias過大甚至損壞線圈。
　　②耦合交流的音頻信號，它與揚(yáng)聲器負(fù)載構(gòu)成了一階高通濾波網(wǎng)絡(luò)，見圖-1。由經(jīng)典公式（1）可知，電容值的大小影響低頻處的截止頻率fc有關(guān)。

公式（1）