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無(wú)濾波器雙路D類(lèi)功放MAX9713/9714原理與應用
摘要：MAX9713／MAX9714是Maxim公司最新推出的無(wú)濾波器雙路Ｄ類(lèi)音頻功率放大器。文中介紹了MAX9713／MAX9714的基本性能和主要特點(diǎn)，給出了MAX9713／MAX9714的引腳功能和主要性能參數，同時(shí)給出了該器件在音響設備上的應用電路。１ 概述
ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４無(wú)濾波器Ｄ類(lèi)音頻功率放大器是ＭＡＸＩＭ公司生產(chǎn)的開(kāi)關(guān)型功率放大器的改進(jìn)產(chǎn)品，其中ＭＡＸ９７１３是單聲道功率放大器，ＭＡＸ９７１４是立體聲功率放大器，它們均具有ＡＢ類(lèi)功率放大器的性能和Ｄ類(lèi)功率放大器的效率，且不需要傳統Ｄ類(lèi)功率放大器的輸出濾波器，也不需要散熱器，因而節省了電路板面積，降低了設計成本。ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４器件采用１０Ｖ～２５Ｖ單電源電壓供電，靜態(tài)電流僅為１８ｍＡ。在單路工作模式下，該器件可向８Ω負載輸出高達６Ｗ的功率，且效率高達８５％，ＴＨＤ＋Ｎ低于０．０７％，ＳＮＲ超過(guò)１００ｄＢ，同時(shí)還具有短路和過(guò)熱保護功能。因而可以廣泛應用在臺式計算機、筆記本電腦、汽車(chē)音響、ＬＣＤ監視器、投影儀和家用電視接收機等設備中。
２ 引腳功能和主要參數
２．１ 引腳功能
ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４均采用３２腳ＴＱＦＮ封裝，ＭＡＸ９７１３的封裝尺寸為５ｍｍ×５ｍｍ，ＭＡＸ９７１４的封裝尺寸為７ｍｍ×７ｍｍ，其引腳排列如圖１所示，各引腳的功能如下：
ＰＧＮＤ：電源地；
ＶＤＤ：電源端，電壓范圍為１０～２５Ｖ；
Ｃ１Ｎ：充放電電容負極；
Ｃ１Ｐ：充放電電容正極；
圖1
ＣＨＯＬＤ：充放電容控制電容接入端，設計時(shí)可用１μＦ電容連接到ＶＤＤ端；
Ｎ．Ｃ．：空腳；
ＲＥＧ：內部調節器輸出端，應使用０．４７μＦ電容對地旁路；
ＡＧＮＤ：模擬信號地；
ＩＮ＋：同相輸入端；
ＩＮ－：反相輸入端；
ＳＳ：軟啟動(dòng)端，使用時(shí)應在ＳＳ端到地ＧＮＤ端接０．４７μＦ的電容；
ＳＨＤＮ：關(guān)機控制端，低電平有效；
Ｇ１，Ｇ２：分別為增益選擇１和２端；
ＦＳ１，ＦＳ２：分別為頻率選擇１和２端；
ＯＵＴ－：音頻信號反相輸出端；
ＯＵＴ＋：音頻信號同相輸出端；
ＩＮＬ－：左通道反相輸入端；
ＩＮＬ＋：左通道同相輸入端；
ＩＮＲ－：右通道反相輸入端；
ＩＮＲ＋：右通道同相輸入端；
ＯＵＴＲ－：右通道音頻信號反相輸出端；
ＯＵＴＲ＋：右通道音頻信號同相輸出端；
ＯＵＴＬ－：左通道音頻信號反相輸出端；
ＯＵＴＬ＋：左通道音頻信號同相輸出端。
２．２ 主要性能參數
ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４的主要性能參數。
３ 電路原理與外圍電路設計
ＭＡＸ９７１４的內部原理框圖如圖２所示，與ＭＡＸ９７１３相比，ＭＡＸ９７１４僅多了一個(gè)放大通道，其余部分完全相同。下面以ＭＡＸ９７１４為例，簡(jiǎn)要分析其主要單元電路的工作原理。
３．１ 信號輸入電路
ＭＡＸ９７１３／ ＭＡＸ９７１４內部采用全差動(dòng)輸入結構，與多媒體數字解碼器輸出兼容，可直接相連。由于ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４采用的是差動(dòng)輸入結構，因而可有效放大兩個(gè)輸入端的差模信號，同時(shí)也可抑制輸入信號中的共模噪聲。在有些應用場(chǎng)合，還可設置為單端輸入方式，但此時(shí)輸入信號、公共地到兩個(gè)輸入端之間的耦合電容不能省去。
輸入電路中的電容ＣＩＮ既是信號耦合電容，又可與ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４的輸入阻抗構成高通濾波器，其電容值的大小直接影響高通濾波器下限截止頻率的高低，為了使放大器具有較好的低頻特性，ＣＩＮ的電容值不能太小，一般�。埃矗乏蹋戚^為合適。電容ＣＩＮ宜選用鉭電容或鋁電解電容，耐壓值較高的陶瓷電容雖然也可以使用，但是容易引起低頻失真，所以一般不宜使用。
３．２ 調制模式
ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４的調制方案有固定頻率模式?ＦＦＭ?和擴散頻譜模式?ＳＳＭ?兩種。在固定頻率模式?ＦＦＭ?下，可由ＦＳ１和ＦＳ２設定開(kāi)關(guān)頻率，其輸出信號頻譜由開(kāi)關(guān)頻率及其諧波成分組成，因此，即使開(kāi)關(guān)頻率在標稱(chēng)值的±３５％范圍內變化，也不會(huì )影響電路對音頻信號的再現。
擴散頻譜模式?ＳＳＭ?是Ｍａｘｉｍ公司獨有的、具有專(zhuān)利技術(shù)的調制方案，可使輸出信號頻譜變得較為平坦，并能有效降低揚聲器和連接電纜的ＥＭＩ輻射? 滿(mǎn)足ＦＣＣ輻射標準。在ＳＳＭ模式（通過(guò)置ＦＳ１＝ＦＳ２＝Ｈ來(lái)完成設置），開(kāi)關(guān)頻率將圍繞中心頻率（３３５ｋＨｚ）在±１．７％ｋＨｚ內變化。雖然調制方式還是一樣，但是三角波的周期在循環(huán)變化。輸出信號頻譜則隨開(kāi)關(guān)頻率變化而變化，而對于能量譜，它們通常隨著(zhù)頻率的變化分布在整個(gè)頻帶內，這樣的頻譜看起來(lái)就像白噪聲，ＥＭＩ輻射也相應降低。
３．３ 輸出電路
傳統的Ｄ類(lèi)音頻功率放大器為了從放大后的ＰＷＭ輸出信號中還原音頻信號，往往需要一個(gè)輸出濾波器，這樣既增加了成本和放大器的尺寸，又降低了效率。ＭＡＸ９７１３／ＭＡＸ９７１４不需要輸出濾波器，而是利用揚聲器內固有的線(xiàn)圈電感和揚聲器來(lái)對發(fā)聲頻率范圍內人耳所能聽(tīng)到的聲音成份實(shí)現自然濾波，以達到體積更小、成本更低、效率更高的目的。這是因為，ＭＡＸ
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