CN0226 帶音量控制的便攜式音頻放大器

CN0226 該電路可配置為超低功耗工作模式。如果在低功耗系統(tǒng)中使用該電路，可以用四通道AD8508取代所有三個(gè)運(yùn)算放大器；AD8508每個(gè)放大器的電源電流非常低，僅為20 μA，而且只需2.5 V電源即可發(fā)揮全部功能。 也可以使用D型觸發(fā)器從外部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)斷功能，以改善最小音量下的衰減，如圖4所示。 圖4.自動(dòng)關(guān)斷模式 ? 電路采用標(biāo)準(zhǔn)音頻測(cè)試設(shè)備和方法進(jìn)行測(cè)試。 設(shè)備要求 需要使用以下設(shè)備： EVAL-CN0226-EB1Z 評(píng)估板 直流電源（2.7 V至5.5 V） Audio Precision 2700系列音頻分析儀或等效設(shè)備 Audio Precision AUX-0025濾波器或等效器件 功能框圖 ? 圖5.測(cè)試設(shè)置功能框圖 ? 設(shè)置與測(cè)試 按照?qǐng)D5所示連接設(shè)備。將電源連接到EVAL-CN0226-EB1Z板。 使用標(biāo)準(zhǔn)音頻測(cè)試方法進(jìn)行所需的測(cè)量。 圖6為EVAL-CN0226-EB1Z板的實(shí)物照片。 ? 圖6.EVAL-CN0226-EB1Z照片 ? 該電路采用64位AD5116數(shù)字電位器、SSM2375D類放大器、雙通道ADA4051-2和單通道AD8515運(yùn)算放大器，為低功耗和/或便攜式應(yīng)用提供易于使用的電路。 輸入信號(hào)由高通濾波器濾波，該濾波器會(huì)濾除任何直流失調(diào)電壓，并使信號(hào)位于電源軌中間位置。高通濾波器還能改善電源抑制(PSR)性能。VDD/2偏置電壓有單獨(dú)的濾波器，如圖2所示。 圖2.輸入濾波器配置 ? 濾波器由1 μF電容和33 kΩ電阻組成，提供大約10 Hz的截止頻率。高通濾波器由33 kΩ電阻和220 nF電容組成，提供大約22 Hz的截止頻率。 偏置電壓濾波器可抑制10 Hz及以上的電源噪聲。 AD5116配置為電位計(jì)模式，因而可衰減音頻輸入信號(hào)，并提供80kΩ、10kΩ和5kΩ的電阻值。電阻選擇需要權(quán)衡線性度、噪聲、帶寬和總諧波失真(THD)性能。圖1所示電路選擇了10 kΩ選項(xiàng)，不過5 kΩ選項(xiàng)可以稍微降低噪聲。 雙通道AD8515是一款低成本、低功耗、軌到軌輸入/輸出運(yùn)算放大器，用于緩沖音頻信號(hào)并驅(qū)動(dòng)AD5116的A端。 ADA4051-2運(yùn)算放大器的一半向AD5116的B端提供低阻抗VDD/2偏置電壓。偏置電壓設(shè)置為VDD/2可提供最優(yōu)信號(hào)裕量和最佳THD性能。 ADA4051-2運(yùn)算放大器的另一半用于緩沖AD5116的W端輸出。 AD5116提供自動(dòng)存儲(chǔ)功能，確保能夠保留最后的音量位置。當(dāng)自動(dòng)存儲(chǔ)功能使能時(shí)，ASE引腳具有雙重功能。該引腳指示是否到達(dá)電阻的末端，以此指示最大/最小音量。一個(gè)LED以可視化方式顯示事件信息。 SSM2375是一款高效率D類放大器，可提供高達(dá)3 W的輸出功率。該器件具有12 dB增益，內(nèi)置爆音和喀嚓聲抑制電路，可最大程度地降低數(shù)字電位器的轉(zhuǎn)換毛刺。 板上有第三個(gè)按鈕，用于關(guān)斷音頻輸出。 圖3顯示了電路在5 V電源、4Ω+15 μH負(fù)載下工作的THD+N性能。請(qǐng)注意，在2 W輸出功率水平時(shí)，THD+N會(huì)增加。 圖3.電路在5 V電源、4Ω+15 μH負(fù)載、增益= 3 dB條件下的THD+N性能 ? 音頻輸入信號(hào)電平計(jì)算 SSM2375輸出功率通過下式計(jì)算： 其中： IN為均方根輸入電壓或VPEAK /√2. RLOAD為揚(yáng)聲器阻抗。 GAIN為線性增益，默認(rèn)值為1.4125 (3 dB)。 如表1所示，SSM2375的增益設(shè)置范圍是0 dB到12 dB，步長(zhǎng)為3 dB。 表1.SSM2375增益配置 增益設(shè)置(dB) 增益引腳配置 12 通過47 kΩ電阻連接到VDD 9 通過47 kΩ電阻連接到GND 6 接至VDD 3 開路 0 接至GND 為實(shí)現(xiàn)所需性能，必須采用最優(yōu)的布局、接地和解耦技術(shù)（參見教程MT-031和MT-101）。至少應(yīng)采用四層印刷電路板(PCB)：一層為接地層，一層為電源層，另兩層為信號(hào)層。 有關(guān)完整設(shè)計(jì)支持包，包括原理圖、布局、裝配和物料清單(BOM)，請(qǐng)?jiān)L問www.analog.com/CN0226-DesignSupport。 CN0226 帶音量控制的便攜式音頻放大器 CN0226 圖1所示電路是一個(gè)完整的低成本、低功耗、單聲道音頻放大器，具有音量控制、降低毛刺功能和3 W D類輸出驅(qū)動(dòng)器。 音量通過一個(gè)連接到64位數(shù)字電位器的簡(jiǎn)單按鈕接口來手動(dòng)連接。自動(dòng)存儲(chǔ)功能會(huì)保留最后的音量設(shè)置，LED提供最大/最小音量的可視化信息。 SSM2375 D類驅(qū)動(dòng)放大器可將高達(dá)3 W的輸出功率提供給3Ω負(fù)載，5 V時(shí)的功效比為93%，內(nèi)置爆音和咔嚓聲抑制功能，并具有關(guān)斷模式。 該電路提供一個(gè)預(yù)調(diào)理輸入級(jí)，支持與各種音頻輸入信號(hào)兼容，并且可以用電池供電。 圖1.音量控制（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接） ? CN0226

• 便攜式音量控制
• 3W D類輸出驅(qū)動(dòng)器
• 64級(jí)按鈕控制

(analog)