便携式音频功率放大器解决方案的技术探讨

便携式系统音频功率放大器解决方案 本文旨在介绍便携式系统音频功率放大器解决方案，该方案旨在解决便携式系统中的音频输出问题。便携式系统，如Portable-DVD、PMP、LCD Monitor和Notebook等，需要一个音频功率放大器来驱动小的扬声器。 一、单端（SE）输出vs.桥式（BTL）输出 输出结构常见的有两种，SE(Single-ended)模式与BTL(Bridge-Tied-Load)模式。在便携式系统中，常见的直流电源电压，（+1.8V，+2.5V，+3.3V）通常不会超过+5.0V。如果是单端结构，输出的峰-峰值电压Vp-p最大只有5.0V，实际上由于输出级上、下管子的饱和压降，在没有被削波的前提下，Vp-p最大只有4.5V左右，这样有效值=1.59V，全加到RL=4ohm的负载，输出功率=0.63W。因此单端结构，无法输出2W功率。如果是BTL输出结构，Vp-p则可以达到8.0V，有效值=2.828V，加到RL=4ohm的负载，输出功率=2.0W。因此要在VCC=5.0V条件下输出2W左右的功率，只能采用桥式输出结构。 二、驱动耳机和扬声器的差异 在驱动耳机时，还需要有一个较大的电解电容，它的作用是，①隔断直流基准电压Vbias（1/2VCC）。如果没有隔直，直流电压会直接流过后面的扬声器线圈，使纸盆平衡位置偏向一端，Vbias过大甚至损坏线圈。②耦合交流的音频信号，它与扬声器负载构成了一阶高通滤波网络，由经典公式（1）可知，电容值的大小影响低频处的截止频率fc有关。电容Co越大，截止频率fc越低，意味着更低的频率可以耦合到负载。 三、BTL结构的优势 BTL结构则不需要耦合电容，节约系统成本，节省PCB空间，改善低频响应。不仅如此，BTL结构输出，它能有效地抑制共模噪声。在相同的输出功率条件下，桥式模式的噪声明显小于单端模式下的噪声。 四、音频功率放大器的选择 在选择音频功率放大器时，需要考虑系统的输出功率、输出结构、电压等因素。对于便携式系统，选择合适的音频功率放大器可以提高系统的音频输出质量和可靠性。 五、结论 本文简要介绍了便携式系统音频功率放大器解决方案，并对比了单端和桥式输出结构的差异，分析了驱动耳机和扬声器的差异，并讨论了BTL结构的优势。本解决方案可以为便携式系统的音频输出提供可靠的解决方案。