新型耳機放大器的發(fā)展概況

近年來，手機、CD機、MP3播放器等便攜式裝置大量上市。另外，多媒體電腦、PDA、電視機也需要配備耳機輸出，使耳機放大器的需求量大增。各大半導(dǎo)體器件廠紛紛推出各種新型耳機放大器，以滿足這些數(shù)字音頻產(chǎn)品的需要。

耳機放大器的要求

---耳機放大器主要用于使攜式音頻裝置中，它與其他便攜式電子產(chǎn)品一樣，要求器件具有低工作電壓、低功耗、小尺寸封裝。耳機放大器還有自身的技術(shù)參數(shù)要求，要求總諧波失真加噪聲(THD+N)小、電源變動抑制率(PSSR)高、信噪比(SNR)高、效率高等。不同的放大器還有不同的附加功能，如內(nèi)置數(shù)字音量控制、內(nèi)置DAC等。具體性能指標(biāo)如下。

● 輸出功率POUT

---耳機放大器輸出功率較小，一般為20～100mW(實際輸出功率與工作電壓大小有關(guān)，并且與負載電阻大小及THD+N大小有關(guān))。立體聲耳機的負載電阻一般為16Ω或32Ω，負載電阻小的輸出功率大一些。

● THD+N

---THD+N的指標(biāo)一般在0.01%～0.2%的范圍內(nèi)，Hi-Fi級則小于0.01%。該指標(biāo)與負載電阻RL大小及輸出功率POUT大小有關(guān)，若RL不同、POUT不同，則其指標(biāo)有較大差別。例如，同一耳機放大器，在RL=32Ω，POUT=12mW，f=1kHz時，THD+N=0.006%；而在RL=16Ω、POUT=15mW，f=1kHz時，THD+N=0.015%。所以在比較不同耳機放大器的THD+N指標(biāo)時，必須在基本條件相差不多時才有可比性。

● SNR

---SNR一般在60～90dB范圍內(nèi)，其大小與POUT有關(guān)，有一些產(chǎn)品的SNR可達到100dB左右。

● PSRR

---PSRR高的耳機放大器，其性能受電源電壓變動的影響小(PSRR高的放大器可以不需穩(wěn)壓電源供電)。PSRR一般為60～80dB，性能好的可達90dB。

 

 

 

 

 

 

降低工作電壓

---為減小便攜式產(chǎn)品的體積和重量，最有效的辦法是采用能量密度高、體積小的鋰離子電池，但鋰離子電池價格貴。采用1～2節(jié)堿性電池或充電電池來供電，則制造和使用成本會減少很多。近年來，一些廠商開發(fā)出僅用1節(jié)電池供電的耳機放大器(1節(jié)5#或7#堿性電池或鎳氫、鎳鎘電池)更受到消費者歡迎，其工作電壓為0.9V～1.8V，既可用1節(jié)堿性電池，也可用1節(jié)充電電池供電，使一些低檔MP3播放機的成本大幅下降，銷售量隨之大增。

---由于是單電源供電，耳機放大器輸出的電壓幅值受到工作電壓的影響。雖然可采用輸出滿幅值(rail-to-rail)的放大器，但1V工作電壓的輸出總是小于1V。

---為了降低工作電壓，還要保證足夠大的輸出電壓幅值，在耳機放大器中集成了一個電壓反轉(zhuǎn)的電荷泵電路，使輸入的VDD轉(zhuǎn)換成-VDD，則耳機放大器由單電源供電變成正負電源供電，輸出電壓幅值增大了一倍，如圖1所示。

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