MAX9722A/MAX9722B：高性能立體聲耳機(jī)放大器的卓越之選

在當(dāng)今的便攜式設(shè)備市場中，對于音頻放大器的要求越來越高，不僅需要小巧的體積以適應(yīng)有限的電路板空間，還需要出色的性能來提供優(yōu)質(zhì)的音頻體驗(yàn)。MAX9722A/MAX9722B立體聲耳機(jī)放大器就是這樣一款滿足多種需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這款放大器。

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產(chǎn)品概述

MAX9722A/MAX9722B專為電路板空間有限的便攜式設(shè)備而設(shè)計(jì)。它采用獨(dú)特的DirectDrive架構(gòu)，能從單電源產(chǎn)生接地參考輸出，無需大型直流阻隔電容，節(jié)省了成本、電路板空間和元件高度。其增益可內(nèi)部設(shè)置（MAX9722B為 -2V/V）或外部調(diào)整（MAX9722A），每通道可向16Ω負(fù)載提供高達(dá)70mW的功率，或向32Ω負(fù)載提供130mW的功率，總諧波失真加噪聲（THD+N）低至0.009%。在217Hz時，電源抑制比（PSRR）達(dá)到80dB，可在嘈雜的數(shù)字電源下工作，無需額外的線性穩(wěn)壓器。耳機(jī)輸出具備±8kV ESD保護(hù)，全面的抗咔嗒聲和爆音電路可抑制啟動和關(guān)閉時的可聽咔嗒聲和爆音，低功耗關(guān)機(jī)模式可將電源電流降至0.1μA。

產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

寬電源電壓范圍與低功耗

該放大器可在2.4V至5.5V的單電源下工作，靜態(tài)電源電流僅為5.5mA，關(guān)機(jī)電源電流低至0.1μA，如此低的功耗特性非常適合便攜式設(shè)備的電源管理要求，能有效延長設(shè)備的電池續(xù)航時間。

高PSRR與無大電容設(shè)計(jì)

高達(dá)80dB（217Hz）的PSRR消除了對低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）的需求。接地參考輸出無需大型直流阻隔電容，不僅節(jié)省了成本和空間，還避免了輸出電容對低頻響應(yīng)的影響，同時差分輸入增強(qiáng)了噪聲消除能力，可有效提高音頻信號的質(zhì)量。

靈活的增益設(shè)置與低失真

MAX9722A增益可外部調(diào)整，MAX9722B則為固定 -2V/V增益，每通道向32Ω負(fù)載提供130mW功率時，THD+N低至0.009%，確保了音頻信號的高保真度。

全面的保護(hù)功能

具備短路和熱過載保護(hù)功能，耳機(jī)輸出采用人體模型可承受±8kV ESD保護(hù)，能有效保護(hù)放大器和耳機(jī)設(shè)備，提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

電氣特性分析

電源與電流特性

在電源電壓范圍方面，保證PSRR測試條件下為2.4V至5.5V。靜態(tài)電源電流典型值為5.5mA，最大值為13mA；關(guān)機(jī)電源電流典型值為0.1μA，最大值為2μA。SHDN輸入邏輯高電平為2V，邏輯低電平為0.8V，輸入泄漏電流在 -1μA至 +1μA之間。

放大器相關(guān)特性

MAX9722B的電壓增益為 -2V/V，增益匹配在左右聲道間為±2%。輸入失調(diào)電壓在不同類型下有不同范圍。輸入阻抗在MAX9722B中測量為10kΩ至20kΩ，輸入共模電壓范圍為 -0.5V至 +0.7V。共模抑制比在MAX9722A中為 -60dB至 -70dB，電源抑制比在DC和不同頻率下表現(xiàn)良好。輸出功率在不同負(fù)載和條件下有明確的參數(shù)，THD+N在不同負(fù)載和功率下也有相應(yīng)的指標(biāo)，信號 - 噪聲比可達(dá)100dB，噪聲電壓在22Hz至22kHz帶寬內(nèi)為6μV RMS，壓擺率為0.5V/μs，最大電容負(fù)載為200pF，電荷泵振蕩器頻率在505kHz至800kHz之間，串?dāng)_為78dB，ESD保護(hù)為±8kV，熱關(guān)機(jī)閾值為145°C，熱關(guān)機(jī)滯后為5°C。

典型應(yīng)用與電路設(shè)計(jì)

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

適用于筆記本電腦、智能手機(jī)、臺式PC、PDA、MP3播放器、便攜式音頻設(shè)備、平板顯示器和手機(jī)等多種設(shè)備。

元件選擇要點(diǎn)

• 輸入濾波：輸入電容（CIN）與輸入電阻（RIN）構(gòu)成高通濾波器，去除輸入信號的直流偏置。選擇CIN時應(yīng)使 -3dB點(diǎn)遠(yuǎn)低于感興趣的最低頻率，建議使用低電壓系數(shù)的電介質(zhì)電容，如鉭或鋁電解電容，以減少低頻失真。
• 電荷泵電容選擇：為獲得最佳性能，應(yīng)使用等效串聯(lián)電阻（ESR）小于100mΩ的電容。低ESR陶瓷電容可最小化電荷泵的輸出電阻，在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)，建議選擇X7R電介質(zhì)的電容。
• 飛跨電容（C1）：其值會影響電荷泵的負(fù)載調(diào)節(jié)和輸出電阻。過小的C1值會降低設(shè)備提供足夠電流驅(qū)動的能力，導(dǎo)致輸出電壓損失；增大C1值可在一定程度上改善負(fù)載調(diào)節(jié)并降低電荷泵輸出電阻。
• 保持電容（C2）：其值和ESR直接影響PVSS的紋波。增大C2值可降低輸出紋波，降低C2的ESR可同時降低紋波和輸出電阻。在最大輸出功率較低的系統(tǒng)中，可使用較低電容值的C2。
• 電源旁路電容：電源旁路電容（C3）可降低電源的輸出阻抗，減少電荷泵開關(guān)瞬變的影響。應(yīng)將C3與PVDD相連，其值與C1相同，并盡可能靠近PVDD和PGND引腳放置。

放大器增益設(shè)置

MAX9722B的增益內(nèi)部設(shè)置為 -2V/V，所有增益設(shè)置電阻集成在設(shè)備內(nèi)，減少了外部元件數(shù)量。MAX9722A的增益通過外部反饋電阻設(shè)置，建議選擇10kΩ的反饋電阻值，以避免因輸入偏置電流導(dǎo)致輸出失調(diào)電壓增加，進(jìn)而減少流向負(fù)載的直流電流。

共模感應(yīng)與噪聲抑制

MAX9722A的INR+和INL+輸入可連接在一起形成共模輸入，用于感應(yīng)和校正耳機(jī)返回與設(shè)備接地之間的差異，從而消除接地環(huán)路噪聲。通過電阻分壓器將INR+和INL+連接在耳機(jī)插孔返回和設(shè)備SGND之間，使用相同值的電阻可實(shí)現(xiàn)最佳共模抑制。對于MAX9722B，RIN = 15kΩ，RF = 30kΩ。通過在SGND和R2之間添加電容可改善直流共模抑制比。若不需要接地感應(yīng)，可將INR+和INL+直接連接到SGND。

壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動

MAX9722的DirectDrive架構(gòu)可配置為驅(qū)動壓電揚(yáng)聲器。在單5V電源下，每個輸出可擺動6VP - P，若需要更高輸出電壓，可將MAX9722A配置為橋接負(fù)載（BTL）放大器，使負(fù)載看到的最大輸出擺幅加倍至12VP - P。但由于壓電揚(yáng)聲器的電容特性，可能會導(dǎo)致MAX9722不穩(wěn)定，可通過在揚(yáng)聲器串聯(lián)一個簡單的電感/電阻網(wǎng)絡(luò)來隔離揚(yáng)聲器電容，確保設(shè)備輸出在高頻時看到約10Ω的電阻負(fù)載，從而保持穩(wěn)定性。

布局與接地注意事項(xiàng)

為實(shí)現(xiàn)最佳性能，正確的布局和接地至關(guān)重要。應(yīng)在印刷電路板（PCB）上的單點(diǎn)將PGND和SGND連接在一起，將與電荷泵相關(guān)的所有元件（C2和C3）連接到PGND平面。在設(shè)備處將PVDD和SVDD連接在一起，將PVSS和SVSS連接在一起。通過電荷泵電容C2和C3完成兩個電源的旁路。應(yīng)將電容C2和C3盡可能靠近設(shè)備放置，將PGND和所有攜帶開關(guān)瞬變的走線遠(yuǎn)離SGND以及音頻信號路徑中的走線和元件。

總結(jié)

MAX9722A/MAX9722B立體聲耳機(jī)放大器憑借其獨(dú)特的架構(gòu)、出色的性能和全面的保護(hù)功能，為便攜式設(shè)備的音頻設(shè)計(jì)提供了一個優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇元件和設(shè)置參數(shù)，同時注意布局和接地等細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮該放大器的優(yōu)勢，為用戶帶來優(yōu)質(zhì)的音頻體驗(yàn)。大家在使用過程中遇到過哪些有趣的問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。