音频功率放大器分类及在手机设计中的应用

文章摘要：1.具有很高的效率，通常能够达到85%以上。 2.体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。 3.无裂噪声接通 4.低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。 如图4所示，PDM信号与PWM信号相比，没有固定的工作频率，其将输入的音频信号调制成一组脉冲宽度相同但是频率不同的PDM信号，有效的改善了PWM带来的EMI问题。目前市场上产品还不是很多。 PWM(Pulse Width Modulation)/ 中A类、B类和AB类放大器是模拟放大器，D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但B类放大器在

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1.具有很高的效率，通常能够达到85%以上。

2.体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。

3.无裂噪声接通

4.低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。

如图4所示，PDM信号与PWM信号相比，没有固定的工作频率，其将输入的音频信号调制成一组脉冲宽度相同但是频率不同的PDM信号，有效的改善了PWM带来的EMI问题。目前市场上产品还不是很多。

 

 

 

 

 

PWM(Pulse Width Modulation)/ 中A类、B类和AB类放大器是模拟放大器，D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。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。

二、音频放大器重要参数

1.电源纹波抑制比(PSRR)电源纹波抑制比(power supply rejection rate)是音频放大器的输入测量电源电压的偏差偶合到一个模拟电路的输出信号的比值。PSRR反映了音频功率放大器对电源的纹波要求，PSRR值越大越好，音频放大器输出音质就越好。

2.总谐波失真加噪声(ＴＨＤ＋Ｎ) 总谐波失真(total harmonic distortion)是指一个模拟电路处理信号后，在一个特定频率范围内所引入的总失真量。噪声(noise)是指通常不需要的信号。有时是由于由于热或者其它物理条件产生的在线路板上的其它电气行为(干扰)。从ＴＨＤ＋Ｎ的定义中不难看出总谐波失真和噪声越小越好。

3.信噪比(SNR) 通常指一个模拟信号中有用信号和噪声之间的比值。

4.增益(AO) 对音频功率放大器来说增益通常指放大器输出功率和输入功率之间的比值。增益越大说明放大器的效率越高。

5.最大输出功率(POCM)输出功率反映了一个音频功率放大器的负载能力，通常音频放大器厂家会提供产品的在工作电压一定条件和额定负载下的的最大输出功率。

6.关断电流(Shutdown current)和输出偏移电压(Output Offset Voltage)。

关断电流越小，说明在待机条件下的放大器功耗小。输出偏移电压小有利于电池寿命的延长。

三、手机常用音频放大器介绍

简单介绍目前手机设计中音频放大器有AB类放大器也有D类，主要的生产厂家有美国国家半导体公司(NS)、美国德州仪器(TI)、意法半导体公司(ST)、美国安森美公司(ONSEMI)。他们代表性的产品及其性能比较如表1和表2所示。其中NCP2890和NCP2809为美国安森美公司产品，LM4890和LM4911为美国国家半导体公司产品，TS4890为意法半导体公司产品，TPA6203A1为美国德州仪器的产品，MAX4410为美信公司产品(MAXIM)。

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