开关音频放大器芯片LM4673

1、开关音频放大器芯片LM4673 LM4673 放大器芯片是一款全面差分、只需一个电源供应、但无需加设滤波器的 2.5W D 类开关音频放大器，所采用的 micro SMD 封装大小只有 1.4mm x 1.4mm，而间距则只有 0.4mm。由于这种封装只占用极少的印刷电路板空间，因此工程师无需为有限空间而烦恼，轻轻松松便可完成线路设计。此外，这款芯片可以置于靠近扬声器的位置，令电磁干扰可以完全消除。若以 3.6V 的供电操作，LM4673 放大器芯片的静态电流低至只有 2.1mA (典型值)，这个耗电量低于目前市场上任何同级的 D 类音频放大器。低耗电量的好处是可以延长移动电话的通话时间，也确

2、保便携式音响系统可在更长时间内连续不断播放音乐。 LM4674 芯片是一款无需滤波器的 2.4W 立体声 D 类音频功率放大器，所采用的封装大小只有 2mm x 2mm， 而间距则只有 0.5mm。若以 3.6V 的供电操作，这款芯片的静态电流低至只有 4mA (典型值)，因此可为系统节省更多用电。 主要技术特色及优点 美国国家半导体的 LM4673 及 LM4674 音频放大器都采用无需加设滤波器的低噪音脉冲宽度调制 (PWM) 结构。由于无需加设输出滤波器，因此系统可以采用更少外置元件，有助缩小电路板，降低系统成本以及精简电路设计。由于两款芯片要求的供电电压范围较为广阔 ( 2.4V 至

3、5.5V)，因此工程师在设计时能有较大的灵活性。 若以驱动同样的扬声器负载为例来说，这两款 D 类放大器的效率都高于典型的 AB 类放大器，而且这两款芯片都设有低功率的停机模式，加上内置先进的“开关/切换”噪音抑制电路，因此每次通电或停机时，都不会有输出瞬态的现象出现。LM4673 芯片的增益可以经由外部电路配置，因此用户即使连接多个不同的输入，也可确保每一输入都有最理想的增益。 LM4673 芯片在 5V 的电源供应，便可连续输出平均高达 2.5W 的功率，以便驱动 4W 的扬声器负载，而总谐波失真及噪音不会超过 1%。除了低静态电流这个优点之外，LM4673 芯片也有极高的噪音抑制能力，例

4、如在 217Hz 的噪音下，电源抑制比 (PSRR) 便高达 78dB，共模抑制比 (CMRR) 高达 70dB，而信噪比 (SNR) 则高达 97dB。此外，这款芯片的启动时间极快，例如典型的应用只需 17ms 便可启动。 LM4674 芯片可为 4W 的负载提供每通道 2.4W 的连续输出功率，而总谐波失真及噪音只有 10%。此外，这款芯片也设有独立的左、右声道停机控制功能，以确保同时设有单声道及立体声输出的混合系统可以节省更多用电。LM4674 芯片更有 6dB、12dB、18dB 及 24dB 等四种不同增益设定可供选择，让系统设计工程师有更大的空间可以发挥。此外，当输入噪音为 217

5、Hz时，这款芯片的电源抑制比 (PSRR) 则高达 75dB立体声BASH 功率放大器芯片STA575STA575是ST公司生产的一种AC耦合输入AB类输出并与数字处理器STABP01结合使用的一种高效率和高品质立体声BASH 功率放大器芯片。封装、内部结构及电气特性STA575采用27脚FLEXIWATT封装。它在芯片上集成了预放大器输入级、外部可编程反馈型压缩器、绝对值检波电路、输出电桥放大器、接通/关断时序电路及安全工作区(SOA)、过电压和过热保护等电路,内部结构如图1所示。STA575在RL=418 和THD=0.5%下的输出功率为75W 2,在RL=8 和THD=10%下的输出功率

6、达100W 2。该器件的工作范围限制值分别为:正电源电压+VS=20 32V,负电源电压-VS=-10 24V,最大峰值输入电压Vin(peak)= 8V,最大峰值输入电流Iin(peak)= 1mA,压缩器输入门限电压VTHRESH=-5 0V,脚Stby/Mute最大输入电流Istby(max)=200 A,工作环境温度Tamb=0 70。功能与工作原理STA575集成了构筑立体声功率放大器所必需的电路。每一个通道以输出电桥功率放大器为基础,同时加进压缩与检波电路和保护电路。1.工作模式设定施加于IC脚11(脚Stby/Mute)的电压决定IC工作状态:当V脚11>4V时,IC进入正

7、常状态操作;当V脚11<0.8V时,IC进入待机模式,与信号通路有关的所有电路关闭;当V脚11=1.6 3V时,IC进入静噪抑制(无声)模式,扬声器输出降为地电位。当IC检测到危险情况时,脚11内的开/关时序电路迫使IC迅速进入待机模式或静噪抑制状态。2.号压缩为防止大功率消耗和信号削波失真,STA575的压缩器电路对输入信号进行压缩。输入端预放大器的电压增益CT=5,在大信号输入或低电源电压下,其增益通过外部可编程反馈型压缩器降低26dB。IC的压缩性能实际上是通过减小外部反馈网络的阻抗实现的,但也与音频输入信号电压电平和IC脚17上压缩器输入门限电压Vth有关。在实际应用中,电路的约

8、束条件为Vth=-5 0V,最大输入峰值电压Vinpk(max)=8V。在不同门限电压Vth下,压缩器衰减与输入电压幅值Vinpk之间关系如图2所示。3.绝对值检波绝对值电路对压缩后的信号进行检波,以为外部数字变换器提供控制电压。其输出电压摆幅在内部被限制,增益在内部固定在14。4.输出电桥放大器输出电桥放大器利用两个功率放大器,可以单端连接到音频信号的差分变换。一个放大器采用同相拓朴,增益是2;另一个采用反相拓朴,带单位增益(unity gain)。为保证在输入脚PWR_INP1和PWR_INP2有一个高输入阻抗,在每一个通道中的功放级电路中,第二个放大器由第一个放大器的输出驱动。5.功率保

9、护为保护功率桥路的输出晶体管,STA575内置功率检波器电路,如图3所示。流过功率电桥的电流通过脚CD+1与CD+之间连接的电流感测电阻RSENSE检测,同时内部电路也测量其电压降落。检测信号经变换和倍乘,产生电流IPD,并且该电流正比于输出晶体管上的瞬时消耗功率。IPD与参考电流IPDA相比较,当电流较大时,若功耗PD>32W,电流IPROT则施加到保护脚,以为数字变换器中处理器芯片提供保护信号,减小数字变换器输出级电压和功率消耗。当IPD达到一个较高的门限(即PD>60W)时,经电流比较器从PDP1输出到开/关程序电路,使芯片关闭。如果流过限值是0.1 的Rsense电流达7A

10、(脚CD+1与CD+之间电压降达0.7V),芯片同样被关闭。STA575内置热保护电路。当平均结温达130,且输出电桥进入Mute模式或当平均结温达150时,芯片关闭。此外,当电源电压之和|Vs+|+|Vs-|<20V和在(VCD+)-(VCD-)/2>5V情况下,芯片也会关闭。STA575与数字处理器STABP01芯片结合使用时的电路框图如图5所示。STABP01用作控制数字变换器,通过分析音频输入,处理器决定适当的开/关过程,为数字变换器产生数字脉冲并变换成功率信号馈送到功率放大器。反馈系统允许处理器不断适应音频信号并重新产生数字脉冲,因此在器件输出获得一个恒定电压。高速D/A转换芯片MX7541原理及应用 MCS-96 MAX7000概述 是美国公司生产的高速高精度位数字模拟转换器芯片，由于转换器件的功耗特别低，而且其线性失真可低达，因此，该转换器芯片特别适合于精密模拟数据的获得和控制。此外，由于器件内部带有激光制作的精密晶片电阻和温度补偿电路以及开关，因而可充分保证具有位的精度。还有一个重要特点是：的所有输入均与和电平兼容