音頻系統(tǒng)在手機(jī)與PDA中的應(yīng)用與探討
音頻功率放大器在便攜式產(chǎn)品中的考慮因素
1)較高的PSRR
必須具有較高的Powersupply rejection ratio (PSRR)，可以避免受到電源與布線噪聲的干擾。
2)快速的開關(guān)機(jī)(Fast turn width=553 border=0>
單端式(Single-end)放大器如圖1所示，其增益為:
Gain = RF/Ri
Rf：反饋電阻，Ri：輸入電阻
由輸出功率 = (VRMS)2/Rload，VRMS= Vpeak /21/2
因此單端式(Single-end)放大器輸出功率=(Vpeak)2/2Rload
橋接式(BTL)放大器如圖2所示，由兩個(gè)單端式(Single-end)放大器以相差180 組成，故其增益為：
Gain = 2Rf/Ri
Rf：反饋電阻，Ri：輸入電阻
由輸出功率 = (VRMS)2/Rload，橋接式VRMS= 2 Vpeak /21/2
因此：橋接式輸出功率 = 2 (Vpeak)2/Rload= 4 單端式放大器輸出功率
圖2 橋接式放大器與作用于喇叭正負(fù)端的波形
輸入與輸出耦合電容值的選擇
如圖1，輸入電阻與輸入耦合電容形成一個(gè)高通濾波器，如欲得到較低的頻率響應(yīng)，則需選擇較大的電容值，關(guān)系可用以下公示表示。
fC = 1/2 (RI)(CI)
fC：高通濾波截止頻率，RI：輸入電阻
CI：輸入耦合電容值，此電容用來阻隔直流電壓并且將輸入信號(hào)耦合至放大器的輸入端。
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于體積的限制，即使使用較大的輸入耦合電容值，揚(yáng)聲器通常也無(wú)法顯示出50Hz以下的頻率響應(yīng)。因此，假設(shè)輸入電阻為20K ，只需輸入耦合電容值大于0.19 F即可。在此狀況下，0.22 F 是最適當(dāng)選擇。
就輸出耦合電容值的設(shè)定而言，同圖1中，如欲得到較佳的頻率響應(yīng)，電容值亦需選擇較大的容值，關(guān)系可用以下公式表示：
fC=1/2(RL)(CO)
fC：高通濾波截止頻率，RL：喇叭(耳機(jī))的電阻，CO：輸出耦合電容值
例如，當(dāng)使用32 的耳機(jī)，如希望得到50Hz 的頻率響應(yīng)時(shí)，則需選擇99F的輸出耦合電容值。在此狀況下，100 F是最適當(dāng)選擇。
散熱(Thermal)考慮
在設(shè)計(jì)單端式(Single-end)放大器或是橋接式(BTL)放大器時(shí)，功率消耗是主要考慮因素之一，增加輸出功率至負(fù)載，內(nèi)部功率消耗亦跟著增加。
橋接式(BTL)放大器的功率消耗可用以下公式表示:
PDMAX_BTL= 4(VDD)2/(2 2RL)
VDD：加于橋接式(BTL)放大器的電源電壓，RL ：負(fù)載電阻
例如，當(dāng)VDD=5V，RL=8 時(shí)，橋接式放大器的功率消耗為634mW。如負(fù)載電阻改成32 時(shí)，其內(nèi)部功率消耗降低至158mW。
而單端式(Single-end)放大器的功率消耗可用以下公式表示：
PDMAX_SE= (VDD)2/(2 2RL)
VDD：加于單端式(Single-end)放大器的電源電壓，RL：負(fù)載電阻，亦即單端式放大器的功率消耗僅為橋接式放大器的四分之一。所有的功率消耗加起來除以IC的熱阻( JA)即是溫升。
