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利用G類(lèi)放大器和電荷泵技術(shù)在增強型放大器設計中以最少元件獲得
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時(shí)間：2013-11-14
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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摘要：Maxim采用創(chuàng )新G類(lèi)技術(shù)和基于電荷泵的架構，推出了增強型放大器。這些放大器設計可理想用于要求高壓輸出的便攜應用，而不會(huì )犧牲效率或PCB空間。本應用筆記說(shuō)明在揚聲器功率驅動(dòng)電路中使用電荷泵和G類(lèi)技術(shù)的優(yōu)勢。文中以MAX9730和MAX9788揚聲器放大器作為設計實(shí)例。
概述
便攜音頻應用中存在一個(gè)共同的問(wèn)題，即揚聲器放大器的供電電壓有限。這些音頻系統通常采用鋰離子(Li+)電池供電，輸出額定值為3.7V。雖然3.7V電源足以保證系統的大多數元件正常工作，但是，為了提供令人滿(mǎn)意的聲壓，揚聲器放大器需要更高的供電電壓。因此，大多數揚聲器放大器的功率級都采用橋接負載配置，以便在揚聲器上產(chǎn)生兩倍的電源電壓。
多數情況下使揚聲器電源電壓加倍就足以滿(mǎn)足要求，但有些應用需要更大的輸出功率。例如：壓電揚聲器(需要較高的電壓驅動(dòng))或需要較高聲壓的系統(例如GPS設備)。針對這些音頻應用的需求，唯一的解決方案是提升電源電壓，通常需要一個(gè)單獨的DC-DC升壓轉換器，從而增加系統的成本和復雜度。
G類(lèi)放大器MAX9730和MAX9788利用電荷泵提升電源電壓，以解決電源電壓?jiǎn)?wèn)題。MAX9730適用傳統的動(dòng)圈揚聲器，而MAX9788適用于陶瓷揚聲器。
創(chuàng )新的電荷泵
與標準的5V放大器相比，MAX9730和MAX9788使用電荷泵使輸出電平加倍。電荷泵完全集成在放大器內部，僅需兩個(gè)外部電容，可以使用0603微型表面貼裝電容。集成電荷泵產(chǎn)生幅度與電源電壓相等的負電壓，使供電電壓加倍，最終得到加倍的輸出擺幅。
與DC-DC升壓轉換器不同，電荷泵具有較大的輸出阻抗，帶負載時(shí)會(huì )導致負電源跌落。MAX9730和MAX9788的設計能夠確保電荷泵的輸出阻抗足夠低，以提供足夠的輸出功率。傳統放大器采用3.7V供電時(shí)，可以向8Ω負載提供700mW的驅動(dòng)，MAX9730在同等條件下可以提供1.3W輸出驅動(dòng)。
獨特的G類(lèi)技術(shù)
由于MAX9730和MAX9788用10V放大器替代手持設備中常見(jiàn)的5V放大器，保持高效率就成為延長(cháng)電池壽命的關(guān)鍵。雖然D類(lèi)技術(shù)具有高效率并常用于手持設備，但它不符合陶瓷揚聲器的驅動(dòng)要求。設計挑戰非常明確 — 陶瓷揚聲器需要其它驅動(dòng)技術(shù)。G類(lèi)放大器，一種并不知名的放大器技術(shù)，由于其完美的適應性被推向市場(chǎng)。
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