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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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G類(lèi)放大器的工作原理類(lèi)似于A(yíng)B類(lèi)放大器，只是多路供電電壓，而非一路固定電壓。隨著(zhù)輸入信號幅度的變化，G類(lèi)架構可以自動(dòng)選擇合適的電源，從而使輸出晶體管的壓降最低，大大提高效率。G類(lèi)放大器通常由兩路正電源供電，較高的電源用于輸出較高電平，較低的電源用于輸出較低電平。
G類(lèi)放大器MAX9730和MAX9788則以獨特的方式利用了G類(lèi)技術(shù)，它們由電荷泵產(chǎn)生負壓，而非高、低正電源。當放大器產(chǎn)生較小的輸出信號時(shí)，放大器由電池電壓和地作為供電電源。這種模式下，器件的工作方式與常見(jiàn)的5V AB類(lèi)放大器(圖1a)類(lèi)似。當輸出信號超出電源電壓時(shí)，放大器選擇電池電壓和負電荷泵輸出供電(圖1b)。由此，放大器可以輸出遠遠高于傳統放大器的信號。
圖1a和1b. 工作在較低電壓(a)和較高電壓(b)的MAX9788 G類(lèi)輸出級。
MAX9730和MAX9788可以確保在兩個(gè)電源之間切換不會(huì )產(chǎn)生音頻雜音。當輸出信號達到VCC和GND供電所允許的極限時(shí)，負電源被自動(dòng)連接至輸出級。這樣，輸出信號不會(huì )在負擺幅側出現削頂，但仍會(huì )鉗位其正擺幅。為了校正這一點(diǎn)，放大器給負極性輸出增加額外的校正信號，如圖2所示。分別觀(guān)察正、負輸出時(shí)，正半周波形被明顯削頂，而負半周存在明顯失真。盡管這些信號出現了嚴重的失真，但卻被嚴格控制，充分利用了該架構的優(yōu)勢。施加到負載上的實(shí)際輸出信號沒(méi)有失真。
圖2. MAX9788產(chǎn)生的G類(lèi)輸出波形。
結論
將G類(lèi)技術(shù)與負壓電荷泵相結合，MAX9730和MAX9788可以為音頻設計所面臨的公共問(wèn)題提供有效的解決方案。大多數內部提供升壓的放大器需要大尺寸電感，而MAX9730和MAX9788只需使用兩個(gè)小尺寸電容，有助于節省PCB空間和成本。MAX9730和MAX9788利用高效G類(lèi)結構降低電流消耗，改進(jìn)現有的設計。
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