BCD便携式系统音频功率放大器：从SE到BTL模式

"便携式系统音频功率放大器解决方案，主要应用于Portable-DVD，PMP，LCD Monitor，Notebook等设备，需要驱动1W至2W的扬声器（RL=8/4 ohm）和50mW至100mW的耳机（RL=32/16 ohm）。BCD公司为此开发了专门的音频功率放大器产品。功率放大器的输出结构通常有SE（单端）和BTL（桥式）两种模式。在便携式系统的有限电源电压下，如+1.8V，+2.5V，+3.3V，最高不超过+5.0V，BTL结构更适合输出大功率，如2W，而SE结构更适合驱动耳机。此外，电路设计中，驱动耳机时需使用电解电容来隔断直流基准电压，保护扬声器线圈，并耦合音频信号形成一阶高通滤波网络，电容值会影响低频响应特性。" 在便携式系统中，音频功率放大器扮演着至关重要的角色，它们需要满足小体积、低功耗和高效能的要求。单端（SE）模式的音频功率放大器输出功率较低，一般用于驱动耳机，其峰-峰值电压限制了它在高功率输出方面的应用。相反，桥式（BTL）模式的功率放大器能够实现双端输出，提高输出电压，从而在相同的电源电压下提供更大的功率，适合驱动扬声器。例如，在VCC=5.0V的电源条件下，BTL结构可以提供约2W的输出功率，满足便携式设备对扬声器驱动的需求。 在BCD公司的解决方案中，他们可能设计了一款针对便携式设备优化的音频功率放大器，具备良好的电源效率和足够的驱动能力。在驱动耳机的电路中，电解电容器起着关键作用。首先，它充当直流电压隔离器，防止基准电压Vbias流过扬声器线圈，防止线圈偏移导致音质问题或损坏扬声器。其次，电容还与扬声器负载结合形成一阶高通滤波器，允许音频信号通过，同时阻止低频以下的直流成分，确保扬声器正常工作并提供清晰的音频输出。 电容的大小直接影响滤波器的截止频率fc，公式(1)表示了电容值与截止频率的关系。电容值越大，截止频率越低，这意味着更多的低频信号可以被耦合到扬声器，提升低频响应。这一设计对于保证音频输出的全频段表现至关重要，尤其是在有限的电源电压和空间条件下。 便携式系统音频功率放大器需要考虑电源电压、输出功率、输出结构以及滤波电路设计等多个方面，BCD公司的解决方案针对性地解决了这些问题，为便携式设备提供了优质的音频输出能力。