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LPS音频功放选型及其在IPC的应用

发布时间:2022-06-23 来源:微源半导体 责任编辑:wenwei

【导读】随着语音播放、交互功能的不断普及,在各类民用电子产品中,音频模块越来越成为必备的一部分。由于音频部分直接影响终端客户的使用体验,音频功放的设计也需要进行更多的考虑和取舍。市面上产品琳琅满目,各类产品的功能要求和侧重点也不尽相同,设计者需要根据具体应用选择最合适的音频放大器方案,熟悉各种可用的音频放大器类型及其特征也非常重要。以下是一些音频功放的选用要点,帮助您进一步了解其相关的选型和设计。


01 音频功放类型


A类:失真最小,静点工作电流最大,效率最低。

B类:失真较大,静点工作电流最小,效率较高。

AB类:失真中等,静点工作电流中等,效率中等,如LPA4890,LPA4891。

D类:工作原理完全不同的放大器,也称之为数字放大器,效率高,如LPA2010。

F类:同时集成了Class AB和Class D可选。


02 音频功放关键参数


额定功率:总谐波失真10%时的平均输出功率。


频率响应:当放大器的电压增益在某个低频点下降3dB,则该点为下限频率,同样在某个高频点下降3dB时为上限频率。3dB点称为半功率点。电压下降3dB,输出功率正好减小一半。


失真度(THD):指放大器的非线性引起的,谐波失真是对原信号的波形的扭曲。谐波失真一般用百分比表示,百分比数越小失真度也越小。失真有:谐波失真、互调失真、交越失真、削波失真、瞬态失真等。 


底噪:电声系统中除有用信号以外的总噪声,本身内部的元件相互干扰而产生的噪音。


POP音:音频器件在上电、断电瞬间以及上电稳定后,各种操作带来的瞬态冲击所产生的爆破声。


03 微源音频功放丰富产品


微源深耕模拟IC领域多年,迄今为止已有多种多样的音频功放方案,以满足客户不同方面的应用需求,可以参考如下规格进行选用:


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04 IPC应用的微源音频功能方案


下面重点介绍安防领域的网络摄像机(IPC)应用。IPC以采集数字视频、音频信号并进行编码压缩,通过网络总线传送到Web服务器。网络授权用户可以直接用浏览器接收Web服务器上的摄像机图像和音频,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。特别指出的是IPC具备语音功能,在查看家中状况的同时,还能与家人双向通话。录像同时也录音,适合商铺等营业场所,记录顾客对话与营业情况,真正实现双向语音功能,可录音,可通话。


在这语音功能起关键作用的就是音频功放,如下系统框图。重点推荐微源AB类1.2W的LPA4890。该方案音质性能优异,失真度0.1%、底噪82uV,对上电常见的POP音问题也有做专门优化,解决客户长期的POP音难题。另外微源D类3W的LPA2010,也可以满足您对更高效率的要求。


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以下有整理这两个方案的重点参数和应用场合,请您参考:


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LPA4890的关键性能测试数据


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D类功放LPA2010效率更高、关断功耗小,在对续航高的便携式产品应用中,也非常推荐使用。同时采用新的filterless架构设计,无需外部滤波直接驱动喇叭,节省系统成本和面积。下面是LPA2010的功率和频率对THD的测试数据。


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以上是LPA4890和LPA2010的详细性能介绍。值得一提的是,微源近期新推出AB类功放LPA4891,内置反馈电阻,简化外围电路,与LPA4890封装脚位兼容。同时LPA4891也和LPA2010封装脚位和电路完全兼容,适合用AB类功放替代D类的应用场合,降低成本。



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