手機等便攜式電子產(chǎn)品正集成越來越多的多媒體功能，這引起了人們對增加立體聲功能的極大興趣。單聲道結(jié)構(gòu)用于聲音放大及和弦鈴聲，在某些情況下可用作免提揚聲器。雖然功能已足夠，但這并非是令人滿意的高質(zhì)量音樂播放解決方案。
目前，3G手機或便攜式多媒體播放器等便攜式設備可輕易地通過數(shù)字處理提供音頻3D效果。有了這種設備，可嵌入立體聲耳機收聽功能，這樣左右信號可從DAC或調(diào)頻(FM)收音機中獲得。雖然耳機功率在32Ω負載上約為10mW，主喇叭可簡易地用于產(chǎn)生并為8Ω負載輸出最高達1W的功率。由于需要提供立體聲解決方案，而非傳統(tǒng)的單聲道系統(tǒng)，在這些功率水平上很難提供高效率的凈化音頻信號。
AB類解決方案提供極低的THD+N，但最佳效率僅為65%左右。圖1為此解決方案的原理簡圖。
已知電源、負載和輸出功率，可使用以下公式計算每個放大器的耗散功率：
舉例說，若我們采用手機中使用的典型值Rl=8Ω和Vp=3.6V（典型鋰離子電池電壓），耗散功率和效率曲線與輸出功率的關(guān)系如圖3和圖4所示。
輸出功率范圍的最佳效率低于65%時，如果產(chǎn)品要長時間地播放音樂或進行具有音頻功放的游戲，電池壽命將大大縮短。此外，如圖5所示，相同條件下的結(jié)溫也將明顯升高。此曲線基于110℃/W時結(jié)與空氣間的熱阻，為9引腳倒裝片封裝的典型值。
采用兩個8Ω喇叭的多媒體應用時，平均輸出功率為幾百毫瓦，如曲線所示，結(jié)溫比環(huán)境溫度高35℃。
除采用NCP2890、NCP4894或NCP4896等AB類音頻產(chǎn)品系列外，安森美半導體全新的D類無濾波器產(chǎn)品系列，在提供原有優(yōu)異音頻性能的同時，也大大提高了效率。
NCP2820是首款THD+N低于0.1％的單聲道無濾波器D類放大器，電源供應抑制比率(PSRR)為-65dB，在4ΩBTL負載能提供2.65W。圖6為采用兩個NCP2802的立體聲系統(tǒng)原理簡圖。由于放大器輸出與喇叭間的無濾波器連接，采用此D類解決方案不會增加外部元件成本。
效率是D類放大的主要優(yōu)勢，如圖3所示，NCP2820效率同類中最高，可達90％。從50mW到600mW覆蓋了92%的工作范圍，NCP2820的效率高達80%以上，但在相同的輸出功率中，AB類只可有20%線性增大到70%。圖2顯示了同一個工作狀態(tài)中輸出段的等效電路。開關(guān)損耗與傳導損耗相比可忽略不計。Rp為金屬互連線、引線框和PCB導線的總寄生電阻。Ron為PMOS和NMOS的電阻。
Pd = ( 2Ron + Rp )×Iout2
Pout = Rl×Iout2
因此，
幾年前，手機音頻放大器僅需為接收模式的喇叭供電，平均功率輸出遠遠低于100mW，且音頻塊并非主要的電池功率消耗者。隨著和弦鈴聲和新的多媒體應用的出現(xiàn)，輸入2個喇叭的平均音頻功率為幾百毫瓦，占空比或音頻使用時間已增加。圖4和圖5顯示D類解決方案相對于AB類的巨大優(yōu)勢?？晒?jié)約每個輸出上300mW產(chǎn)生的600mW耗散功率，延長電池壽命。此外，每個D類音頻放大器的溫度僅上升4℃，而AB類設計則上升35℃。手機內(nèi)部耗散功率的減少也提高了整體系統(tǒng)的可靠性?？傊?，高性能D類音頻放大器的開發(fā)是在保持整體功率預算的前提下集成先進多媒體音頻功能的重要促進因素。
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