易于使用的高效、低成本、低EMI D類(lèi)放大器

眾所周知，與A/B類(lèi)功放50%-60%的典型效率相比，D類(lèi)音頻功放具有高達(dá)80%-90%的典型效率。但D類(lèi)音頻功放帶來(lái)的主要問(wèn)題有：EMI輻射、對(duì)布局布線(xiàn)的要求更高、還可能需要更多的外圍元器件進(jìn)而導(dǎo)致BOM成本增加。以往音頻工程師使用D類(lèi)功放進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要在效率和EMI之間進(jìn)行取舍。Maxim一直在努力解決這類(lèi)問(wèn)題，近期Maxim推出的新一代D類(lèi)音頻功放同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效率和類(lèi)似 A/B類(lèi)功放的特性，易于使用、具有較低的EMI和較少的外部元器件。

MAX9736就是這類(lèi)功放的一個(gè)典型代表，該款芯片適用于平板顯示器，如電腦顯示器或LCD/等離子電視。MAX9736具有8V至28V的寬電源輸入范圍，在10% THD+N時(shí)可以向8Ω負(fù)載輸出 2 x 15W功率。該款芯片采用兩項(xiàng)新的調(diào)制技術(shù)來(lái)改進(jìn)D類(lèi)功放存在的問(wèn)題：其專(zhuān)有的無(wú)需濾波調(diào)制技術(shù)可以省去外部基于大電感的濾波器，而另一項(xiàng)擴(kuò)譜技術(shù)則可以顯著降低EMI。采用這兩項(xiàng)新技術(shù)的功放仍可保證大約 88% 的高效率。除電腦顯示器和LCD/等離子電視外，MAX9736還有很多應(yīng)用。本文將重點(diǎn)介紹其在iPod/iPhone底座(Docking Station)中的應(yīng)用。

近期風(fēng)靡市場(chǎng)的Apple iPod和iPhone還帶火了專(zhuān)為他們?cè)O(shè)計(jì)的內(nèi)置功放和揚(yáng)聲器的底座市場(chǎng)。Maxim的音頻工程師開(kāi)發(fā)了一款針對(duì)iPod 2.1聲道衛(wèi)星/低音炮底座的參考設(shè)計(jì)。該參考設(shè)計(jì)具有以下三個(gè)特性：

1) 集成的 “all in one” 箱體設(shè)計(jì);

2) 使用小箱體也能具有高 SPL;

3) 使用低成本揚(yáng)聲器也能輸出高音質(zhì)。

盡管該設(shè)計(jì)是針對(duì)iPod/iPhone的，但同樣適用于MP3/MP4底座、手機(jī)底座、PC有源音箱、鐘控收音機(jī)、Boombox、以及任何需要2.1聲道的系統(tǒng)。該參考設(shè)計(jì)采用2片MAX9736來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)2”衛(wèi)星揚(yáng)聲器和一個(gè)5”低音炮。整個(gè)系統(tǒng)包括3個(gè)揚(yáng)聲器、一個(gè)接口和一塊電路板，都裝在一個(gè)盒子里。外部?jī)H需一個(gè)電源和一個(gè)音源(如一個(gè)mp3播放器)。

電路框圖如圖1所示，其中內(nèi)置了功放、均衡器和電源監(jiān)視器。

電路可以分成三級(jí)：輸入級(jí)、EQ 級(jí)和功率輸出級(jí)。輸入級(jí)提供音量控制并為EQ級(jí)提供噪聲隔離;在EQ級(jí)，采用一個(gè)四運(yùn)放MAX4234實(shí)現(xiàn)均衡、Shelf濾波器則用來(lái)為揚(yáng)聲器提供一個(gè)平坦的頻響。除揚(yáng)聲器均衡器外，MAX9736的輸入端還包含用運(yùn)放搭成的有源高通濾波器和低通濾波器;在功率輸出級(jí)，采用2個(gè)MAX9736來(lái)驅(qū)動(dòng)3個(gè)揚(yáng)聲器，其中一個(gè)MAX9736用來(lái)向4Ω左/右揚(yáng)聲器輸出 2 x 15W功率，另一個(gè)MAX9736用來(lái)向4Ω低音炮輸出30W功率。該系統(tǒng)使用 19V直流筆記本電腦電源供電，在電路板上對(duì)電源進(jìn)行了一些濾波。

上述設(shè)計(jì)演示了如何使用MAX9736。如需更多詳細(xì)信息，請(qǐng)聯(lián)系Maxim當(dāng)?shù)剞k事處，我們可以提供參考設(shè)計(jì)的相關(guān)文檔、原理圖、完整的BOM清單、PCB布局、以及gerber文件等。

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