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      LPS音頻功放選型及其在IPC的應用

      發布時間:2022-06-23 來源:微源半導體 責任編輯:wenwei

      【導讀】隨著語音播放、交互功能的不斷普及,在各類民用電子產品中,音頻模塊越來越成為必備的一部分。由于音頻部分直接影響終端客戶的使用體驗,音頻功放的設計也需要進行更多的考慮和取舍。市面上產品琳瑯滿目,各類產品的功能要求和側重點也不盡相同,設計者需要根據具體應用選擇最合適的音頻放大器方案,熟悉各種可用的音頻放大器類型及其特征也非常重要。以下是一些音頻功放的選用要點,幫助您進一步了解其相關的選型和設計。


      01 音頻功放類型


      A類:失真最小,靜點工作電流最大,效率最低。

      B類:失真較大,靜點工作電流最小,效率較高。

      AB類:失真中等,靜點工作電流中等,效率中等,如LPA4890,LPA4891。

      D類:工作原理完全不同的放大器,也稱之為數字放大器,效率高,如LPA2010。

      F類:同時集成了Class AB和Class D可選。


      02 音頻功放關鍵參數


      額定功率:總諧波失真10%時的平均輸出功率。


      頻率響應:當放大器的電壓增益在某個低頻點下降3dB,則該點為下限頻率,同樣在某個高頻點下降3dB時為上限頻率。3dB點稱為半功率點。電壓下降3dB,輸出功率正好減小一半。


      失真度(THD):指放大器的非線性引起的,諧波失真是對原信號的波形的扭曲。諧波失真一般用百分比表示,百分比數越小失真度也越小。失真有:諧波失真、互調失真、交越失真、削波失真、瞬態失真等。 


      底噪:電聲系統中除有用信號以外的總噪聲,本身內部的元件相互干擾而產生的噪音。


      POP音:音頻器件在上電、斷電瞬間以及上電穩定后,各種操作帶來的瞬態沖擊所產生的爆破聲。


      03 微源音頻功放豐富產品


      微源深耕模擬IC領域多年,迄今為止已有多種多樣的音頻功放方案,以滿足客戶不同方面的應用需求,可以參考如下規格進行選用:


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      04 IPC應用的微源音頻功能方案


      下面重點介紹安防領域的網絡攝像機(IPC)應用。IPC以采集數字視頻、音頻信號并進行編碼壓縮,通過網絡總線傳送到Web服務器。網絡授權用戶可以直接用瀏覽器接收Web服務器上的攝像機圖像和音頻,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統配置進行操作。特別指出的是IPC具備語音功能,在查看家中狀況的同時,還能與家人雙向通話。錄像同時也錄音,適合商鋪等營業場所,記錄顧客對話與營業情況,真正實現雙向語音功能,可錄音,可通話。


      在這語音功能起關鍵作用的就是音頻功放,如下系統框圖。重點推薦微源AB類1.2W的LPA4890。該方案音質性能優異,失真度0.1%、底噪82uV,對上電常見的POP音問題也有做專門優化,解決客戶長期的POP音難題。另外微源D類3W的LPA2010,也可以滿足您對更高效率的要求。


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      以下有整理這兩個方案的重點參數和應用場合,請您參考:


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      LPA4890的關鍵性能測試數據


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      D類功放LPA2010效率更高、關斷功耗小,在對續航高的便攜式產品應用中,也非常推薦使用。同時采用新的filterless架構設計,無需外部濾波直接驅動喇叭,節省系統成本和面積。下面是LPA2010的功率和頻率對THD的測試數據。


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      以上是LPA4890和LPA2010的詳細性能介紹。值得一提的是,微源近期新推出AB類功放LPA4891,內置反饋電阻,簡化外圍電路,與LPA4890封裝腳位兼容。同時LPA4891也和LPA2010封裝腳位和電路完全兼容,適合用AB類功放替代D類的應用場合,降低成本。



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