音频放大器是多媒体产品的重要组件之一,广泛应用于消费类电子领域。音频功率放大器种类繁多,但适合于音频应用的只有A类、B类、AB类和D类,它们的工作原理及优缺点总结如下:
AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式,下面着重介绍下D类和AB类D类切换音频电路。
1 ME5101是一款5W单通道D类音频功率放大器
通过 CTRL脚控制芯片进入不同的工作模式,CTRL脚给不同的信号工作模式不同,如要重新进入这另一种模式必须重新设置。
其特点:带防削顶失真功能、短路保护功能、温度保护功能、欠压异常保护功能、超低EMI无需滤波器及优异的pop-noise抑制。
适用于:便携式音箱 、插卡2.1音箱、移动2.1音箱、蓝牙音箱、扩音器等。
2 ME5301带AB类/D类工作模式切换功能,5W单声道音频功放
CTRL脚给不同的信号工作模式不同,具体如下:
其特点:带过流保护、过热保护和欠压保护功能;优异的全带宽EMI抑制能力;5V供电,1W输出功率THD在0.1%
适用于:手提电脑 、台式电脑、低压音响系统。
3 ME5311带AB类/D类工作模式切换功能,7W单声道音频功放
MODE脚给不同的信号工作模式不同,具体如下:
其特点:芯片内部集成了反馈电阻,放大器的增益可以在外围通过输入电阻设置。
带短路保护、过温保护功能,优异的爆破声抑制电路、DRC动态失真矫正电路、无需滤波器、低静态电流、低EMI及低噪、高保真。
适用于:智能音箱、蓝牙音箱、儿童玩具、拉杆音箱、USB音箱、扩音器。
从三个应用图中可看出,外围比较简单,都外接一个旁路电容Cb,Cb 的取值会影响到静态工作点的稳定性,所以当系统上电、掉电、开启、关断时它的值非常关键。Cb越大,芯片上升到静态直流电压(即VDD2)越慢,则不容易出现爆破声。Cb取1uF可得到上电时间和爆破声都较为理想的工作状态。而ME5301和ME5311都内置D类音频功放,输入电容和输入电阻构成高通滤波器,截止频率为 fc=1/(2π×Ri×Ci)。
很多应用中,扬声器(Speaker)不能够再现低于100Hz~150Hz的低频语音,因此采用大的电容并不能够改善系统的性能。除了考虑系统的性能,开关/切换噪声的抑制性能受电容的影响,如果耦合电容大,则反馈网络的延迟大,导致pop噪声出现,因此,小的耦合电容可以减少该噪声。
D类工作模式效率都高达90%。
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