双模H类耳机放大器

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双模H类耳机放大器MAX97200，设计用于电池供电的便携设备。该款放大器采用Maxim专有的DirectDrive II技术，可构建效率极高的H类架构。MAX97200的效率几乎是AB类放大器的2倍，可有效延长音频播放时间。此外，器件的无干扰开关架构和无咔嗒/噼噗声性能，能够为终端用户提供更为丰富的音频体验。该款IC的大小只有2mm?，是目前市场上尺寸最小的立体声耳机放大器。MAX97200非常适合蜂窝电话、便携式媒体播放器(PMP)、笔记本电脑及其它电池供电的音频应用。
　　面临的挑战：提高放大器效率
　　当今的便携式消费类电子产品支持多种多媒体功能，但这同时也会影响电池使用寿命。该问题在目前的每个新设计中都愈加突出，因为设计人员正根据需求不断地将照相机模块、HD视频、网络浏览及其它多种功能集成到新一代设备中。为了保持这种“功能扩展”能力，系统设计人员必须找到新的途径以延长电池使用寿命。
　　选择适当的放大器对节省电能至关重要。比如AB类放大器就以效率低而著称，无论音频信号电平大小如何，都使用最大的电源电压供电。这种方式导致在正常收听水平下(向16Ω负载提供2mW至5mW功率)效率只有13%至15%。
　　相反，H类放大器(在欧洲称为G类)能够根据输出信号的幅度在多个内部产生的电源之间进行切换。通过快速选择电源电压，H类放大器在提高效率的同时能够将输出级的动态失真降至最低。与AB类放大器相比，MAX97200的效率可提高97%。在2mW至5mW输出功率范围内，MAX97200的效率可达20%至29%。
　　DirectDrive II技术可构建功耗最低的H类架构
　　Maxim的DirectDrive II技术采用内部双模电荷泵，从外部1.8V稳压源产生±PVIN和±PVIN/2电源。MAX97200在输出信号幅度较低时采用±PVIN/2电源供电，只有当负载需要较大输出功率时才切换至±1.8V电源。由于绝大多数音频信号的幅度较低，MAX97200的功耗与传统±0.9V DirectDrive放大器的功耗相当。为进一步节省电能，器件在关断模式下的电流损耗低于1?A，正常工作时的电流仅为1.15mA (典型值)。
　　无干扰音频性能
　　H类架构面临的一个挑战是需要在输出信号变化至较大值之前切换电源，否则音频输出会出现明显的削波效应，产生动态失真。Maxim的H类技术具有独特的跟踪功能，可预估音频信号的电平变化，从而实现电源的无缝调节。这种方式可确保信号的连续性，不会出现同类竞争放大器常见的干扰信号。
　　MAX97200在进入和退出关断模式时具有业内领先的咔嗒/噼噗声性能，这是由于器件具有极低的输出失调电压。由于DirectDrive II架构在单电源供电时产生以地为参考的输出，从而省去了放大器输出与耳机负载之间通常所需的大尺寸隔直流电容。该特性确保不会产生令人厌烦的咔嗒/噼噗声，从而为终端用户提供更好的听觉体验。
　　此外，MAX97200具有较高的信噪比(SNR = 105dB)，确保系统的高保真音效。器件的输出噪声仅为5.6?V，改善了整体的音频噪底指标，在没有信号时不会产生嘶嘶声。
　　针对小尺寸封装进行优化
　　MAX97200是市场上尺寸最小的高效耳机放大器，采用微型(1.27mm x 1.65mm)、12焊球晶片级封装(WLP)，比最接近的竞争产品缩小25%。由于MAX97200无需电感，其整体方案尺寸比竞争器件降低30%。
　　MAX97200采用1.8V单电源供电，能够为32Ω负载提供34mW输出功率。器件工作在-40°C至+85°C扩展级温度范围。提供评估板以加快设计进程，更多信息请访问china.maxim-ic.com/Class-H-Amp。

发布者：小宇