易于使用的高效、低成本、低EMI D类放大器

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众所周知，与A/B类功放50%-60%的典型效率相比，D类音频功放具有高达80%-90%的典型效率。但D类音频功放带来的主要问题有：EMI辐射、对布局布线的要求更高、还可能需要更多的外围元器件进而导致BOM成本增加。以往音频工程师使用D类功放进行设计时需要在效率和EMI之间进行取舍。Maxim一直在努力解决这类问题，近期Maxim推出的新一代D类音频功放同时实现了高效率和类似 A/B类功放的特性，易于使用、具有较低的EMI和较少的外部元器件。

MAX9736就是这类功放的一个典型代表，该款芯片适用于平板显示器，如电脑显示器或LCD/等离子电视。MAX9736具有8V至28V的宽电源输入范围，在10% THD+N时可以向8Ω负载输出 2 x 15W功率。该款芯片采用两项新的调制技术来改进D类功放存在的问题：其专有的无需滤波调制技术可以省去外部基于大电感的滤波器，而另一项扩谱技术则可以显著降低EMI。采用这两项新技术的功放仍可保证大约 88% 的高效率。除电脑显示器和LCD/等离子电视外，MAX9736还有很多应用。本文将重点介绍其在iPod/iPhone底座(Docking Station)中的应用。

近期风靡市场的Apple iPod和iPhone还带火了专为他们设计的内置功放和扬声器的底座市场。Maxim的音频工程师开发了一款针对iPod 2.1声道卫星/低音炮底座的参考设计。该参考设计具有以下三个特性：

1) 集成的 “all in one” 箱体设计；

2) 使用小箱体也能具有高 SPL；

3) 使用低成本扬声器也能输出高音质。

尽管该设计是针对iPod/iPhone的，但同样适用于MP3/MP4底座、手机底座、PC有源音箱、钟控收音机、Boombox、以及任何需要2.1声道的系统。该参考设计采用2片MAX9736来驱动两个2”卫星扬声器和一个5”低音炮。整个系统包括3个扬声器、一个接口和一块电路板，都装在一个盒子里。外部仅需一个电源和一个音源(如一个mp3播放器)。

电路框图如图1所示，其中内置了功放、均衡器和电源监视器。



图1：电路框图。

电路可以分成三级：输入级、EQ 级和功率输出级。输入级提供音量控制并为EQ级提供噪声隔离；在EQ级，采用一个四运放MAX4234实现均衡、Shelf滤波器则用来为扬声器提供一个平坦的频响。除扬声器均衡器外，MAX9736的输入端还包含用运放搭成的有源高通滤波器和低通滤波器；在功率输出级，采用2个MAX9736来驱动3个扬声器，其中一个MAX9736用来向4Ω左/右扬声器输出 2 x 15W功率，另一个MAX9736用来向4Ω低音炮输出30W功率。该系统使用 19V直流笔记本电脑电源供电，在电路板上对电源进行了一些滤波。

上述设计演示了如何使用MAX9736。如需更多详细信息，请联系Maxim当地办事处，我们可以提供参考设计的相关文档、原理图、完整的BOM清单、PCB布局、以及gerber文件等。


发布者：吕勇