应用在便携设备中的音频功放介绍

2022-03-01 17:27

随着能源的日益短缺，电子系统对能效的要求也逐渐提高，尤其是电池供电系统，对功耗的要求更加严格。随着AI智能音箱、手机、MP3／4等多媒体便携设备的普及，音频功放（放大器）已成为音频部件的标准配置。生活品质的提高技术科技的普及用户都不再满足于大声播放个性化的音乐，而对音质音效方面有了更高的要求：消耗更少的电流以延长电池寿命，在整个音频范围内提供声音完美的音质，良好的射频抑制能力降低电流声音，稳定输出功率，确保扬声器不损坏。

未来，市场对于高效率的D类功率放大器的需求会逐步增加，音频功放IC在便携设备中的应用具有非常广阔的前景。根据市场调研机构报告：音频芯片在2006年至2011年之间的复合年成长率将达15．6％，从3．34亿美元成长至6．88亿美元，主要的成长动力来自便携式装置及空间受限的消费性电子产品，手机市场是重要的增长点。

这里推荐两款由工采网代理的韩国NF数字功放芯片NTP8910A和NTP8918，该产品应用在手机、智能音箱等便携式设备上，便携设备对音频功放的要求是体积小、外围电路简单，只需很少的外围元件就可以提供一个完美的解决方案。

韩国NF音频芯片－NTP8910A和NTP8918有很大优势。对线形放大器而言，偏置元件和输出管的线形工作方式会损耗大量功率，而韩国NF的输出管工作在开关状态，功耗主要来自输出管的导通阻抗、开关损耗以及静态电流，效率可达90％，无需散热，从而延长了便携设备的电池使用时间和寿命。

对于音频功放而言，虽然所有的测试指标都是以正弦波来衡量的，最终的评判者还是优美流畅的音乐。优美的音色取决于较小的谐波失真和噪声，理想的功放没有失真，在可听波段没有噪音且效率满足100％。然而，实际的功放并不完美，会有失真和噪音，这是由于D类功放产生的失真开关波形造成的，原因有以下几点：

＞ PWM调制器由于采样频率限制和时间抖动而导致PWM信号的非线性；

＞功率驱动管的死区时间，导通时间，关断时间，上升下降时间等；

＞开关器件上的非理想特征，如导通电阻，有限的开关速度及体二极管特征等；

＞寄生的杂散参数导致过度边缘的震荡；

＞输出低通滤波器的非线性。

NTP8910A和NTP8918很好地解决了上述问题，其具有高效率、低失真度以及较强的RF噪声抑制能力，支持4欧扬声器，输出功率高达85％以上，RS DRC动态功率控制，有效防止破音，2＊16段可调PEQ，加入APEQ功能，真切改善音质，因而特别适合手机等便携产品的应用。

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