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高效D类音频放大器MAX9700/12的原理简:

派旗纳米 浏览次数:888 分类:行业资讯

1、简述

MAX9700/MAX9712是MAXIM企业推行的2款单声道D类声频功率放大电路,MAX9712可以以高过85%的高效率为8Ω负荷给予0.5W的输出功率,MAX9700的变换高效率也是做到90%以上能为8Ω负荷给予1.2W的输出功率。MAXIM专用的低EMI调配计划方案省掉了传统式的D类导出过滤器,与此同时抛下了沉重的热管散热器,进而节约了线路板室内空间,增加了充电电池使用寿命,这种特性使他们变成携带式音频应用的适合之选。

MAX9700/MAX9712选用全差分信号构造、全桥导出,该新一代D类放大仪可给予通常仅有AB类放大仪才具备的性能卓越,与此同时还具备完备的咔嗒声与噼里啪啦声抑止电源电路,并具备达到72dB的开关电源抑止比(PSRR)、0.01%总谐波电流及噪音(THD+N)及其高过90dB的SNR。其短路故障与热过载保护功使该元器件在常见故障标准下可以可免于毁坏。MAX9700/MAX9712可在2.5~5.5V的宽工作电压范畴内工作中,便捷与各种各样工作电压规范的微控制器联接,除此之外,他们的静态数据电流量仅有4mA?功耗低关闭方式下仅为0.1μA。MAX9700/MAX9712选用排热高效率、节约室内空间的封装形式,二种元器件均有10管脚TDFN ,3mm×3mm×0.8mm、10管脚μMAX和12焊球UCSPTM 1.5mm×2mm×0.6mm三种封装类型。MAX9700/MAX9712的TDFN/μMAX封装形式管脚图如下图1所显示,表1列举了两者的各脚作用。

高效D类音频放大器MAX9700/12的工作原理和应用实例介绍

表1 MAX9700/MAX9712管脚作用

2、作用及基本原理

2.1 原理

图2为MAX9700/MAX9712的作用构造示意图,差分信号模拟信号由电压比较器键入,经D类调配后根据H桥变大导出。其原理如下所示:电压比较器监控MAX9700/MAX9712的键入,并将相辅相成键入工作电压与锯齿状波开展较为,当锯齿状波键入力度超过相对应的电压比较器键入工作电压时,电压比较器导出旋转,这两个电压比较器在第二个电压比较器导出振荡的上升沿后通过一段固定不动時间后校准,在第二个电压比较器的输入输出端造成了一个占空比最少的单脉冲。当键入工作电压扩大或减少时,假如一个导出单脉冲延迟时间提升,而另一个导出单脉冲延迟时间保持不变。那样就促使音箱两边的净工作电压产生变化。

2.2 调配方法挑选

MAX9700/MAX9712给予多种调配方法:固定不动工作频率?FFM?方式和拓展频带?SSM?方式,SSM方式根据调配工作频率可以减少EMI辐射源。此外,他们的震荡器可以根据SYNC键入与外界钟表同歩,容许客户自定电源开关工作频率。SYNC键入还容许好几个元器件串连并锁住工作频率,以减少钟表互调造成的影响。MAX9700/MAX9712的调配方法根据SYNC管脚来挑选。

(1)固定不动工作频率调配(FFM)方式

MAX9700/MAX9712具备二种FFM方法:SYNC=GND时,电源开关工作频率为1.1MHz;SYNC=FLOAT时电源开关工作频率为1.45MHz。在FFM方式下,D类导出频带由电源开关工作频率基波以及有关谐波电流构成。MAX9712容许电源开关工作频率有+32%的转变。

(2)扩频通信调配(SSM)方式

MAX9700/MAX9712具备受知识产权保护的扩频通信方式,这类方式将宽化频带成份,促使根据音箱或电缆线的EMI辐射源减少3dB。SYNC=VDD时元器件设定为SSM方式。在SSM方式下电源开关工作频率在核心工作频率1.22MHz周边任意转变±120kHz,这时动能分散化到随工作频率提高的全部频宽上。

2.3 外界钟表方式

SYNC键入容许MAX9700/MAX9712与系统软件时钟同步或将电源开关谐波电流的频带成份分派到不脆弱的频率段?在SYNC管脚上增加800kHz~2MHz的外界TTL钟表,可以同歩MAX9700/MAX9712的电源开关工作频率,其周期时间可以是随机性的。这类方式可使元器件便捷的配备为单端键入放大仪。

2.4 无过滤调配/共模空余方法

MAX9700/MAX9712特有的调配计划方案可以省掉传统式D类放大仪所用的LC过滤器,进而提升了高效率并减少了成本费。在信号不好输进时,传统式D类放大仪导出pwm占空比为50%的波形,如沒有过滤器,会造成直流电压,产生负荷电流量而使功能损耗扩大。因为MAX9700/MAX9712选用差分信号方法推动音箱,双路导出互相相抵,因此空余方式下音箱两边的净工作电压为0,进而减少了功能损耗。

2.5 关闭

将SHDN管脚置为低电频时,MAX9700/MAX9712进到功耗低(0.1μA)关闭方式,进而增加电池循环次数。在标准模式下,该管脚应连至VDD。

2.6 咔嗒声与噼噗声抑止

MAX9700/MAX9712具备完备的咔嗒声与噼噗声抑止作用,可以在运行与关闭时清除瞬态噪音。关闭时,H桥为高阻态,运行或通电时,键入放大仪为静音模式情况,运行35ms后软起动电源电路消除键入放大仪的静音模式情况。

3、MAX9700/MAX9712的运用

传统式的D类放大仪必须导出过滤器从放大仪导出修复模拟信号,而MAX9700/MAX9712不用导出过滤器,该元器件运用音箱电磁线圈本身的电感器和音箱和人耳的纯天然过滤功效从波形导出中修复声频成份,省掉了导出过滤器,进而给予一个更小、更划算、更高效率的计划方案。但是,因为MAX9700/MAX9712的导出工作频率远远地超过了大部分音箱的网络带宽,由波形工作频率造成的声频电磁线圈的偏位十分小,为取得最好实际效果,可以采用一个超过10μH的电感器与音箱串连。

MAX9700/MAX9712选用差分信号键入构造,兼容于很多转码软件,并给予比单端键入放大仪更强的噪音抑止工作能力。差分信号键入可相抵掉功效在键入端一切共模数据信号,在蜂窝电话设备中,这一特点用以除去微波射频发送器中高频率共模数据信号的危害。MAX9700/MAX9712也根据将任一键入端藕合至GND,推动另一键入端可配备为单端键入放大仪。藕合方法既可以选用电容器藕合,还可以选用立即直流电藕合,仅仅直流电藕合方法省掉了滤波电容,也与此同时失去电容器的低频率抑制效果。MAX9700/MAX9712还可联级组成环绕声放大仪,其电源电路设计如下图3所显示。

在其中U1是主放大仪,将其没经过滤的导出用于推动从元器件U2的SYNC键入,那样可使2个元器件的电源开关工作频率同歩。同歩的两块MAX9700/MAX9712可以保证在声频频带范畴内不容易发生差拍工作频率,不管主元器件工作中在FFM或是SSM方式下,这类配备均能工作中,由于这类SYNC接口方式可以得到优异的THD+N特性,而且元器件中间的串扰也不大。U2只追踪SYNC的数据信号工作频率,而不是占空比,U2內部的意见反馈控制回路保证抑止U1导出的声频成份。

MAX9700/MAX9712的实际运用电源电路如下图4所显示,图内:MAX9700或MAX9712对16位凌阳单片机设计SPCE061A的音频导出数据信号开展变大,SPCE061A是一款视频语音特点明显的集成ic,其视频语音压缩算法库可以便捷地根据API函数调用。本设计方案选用MAX9700开展SPCE061视频语音数据信号的变大,可以接到预期效果。SPCE061A有双路视频语音以产生环绕声,图内只表明了在其中一路(DAC1),SYNC根据单片机设计IOB1口设定为SSM方式,电源开关根据IOB2操纵,声音可根据电阻器CW调整。此外,语音录入的RC通道可以改进通电或终止时的视频语音品质。设记时,VDD和H桥开关电源均根据0.1μF电容器旁通到GND和PGND,GND和PGND选用星型走线与系统化联接,以将接地线共特性阻抗影响降至最少。

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