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运用美信独有DirectDrive技术优化耳机设计

上网日期: 2008年07月03日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:DirectDrive? 信号? 音频? 偏压?

DirectDrive所采用的电荷泵只需要两个小尺寸陶瓷电容:一个飞电容以及一个保持电容。这两个电容的典型值是1uF,最小可采用0402规格。这与传统耳机放大器所采用220uF输出电容相比,大大节省了空间,并且具有更加优异的性能(图4)。


图4. a) 两个1uF电荷泵电容相比b) 两个220uF输出耦合电容,大大节省了空间

DirectDrive优势

很明显,DirectDrive免去了传统的耳机放大器所需要的输出耦合电容,在整体解决方案尺寸和成本上具有很显著的优势。同时,DirectDrive技术还具有其他很多优点。

1.杂音抑制

DirectDrive技术的一个最显著优点在于大大降低了杂音。在传统的耳机放大器中,每次放大器使能时,都要对输出电容进行充电,关闭时要进行放电。这一充/放电过程中电流流经耳机,从而产生了比较明显的啪噗声(图5)。DirectDrive省去了电容,从而消除了产生杂音的主要来源。


图5. 数据显示在两类放大器中的杂音:a) 传统的耳机放大器,b) DirectDrive耳机放大器

2.更好的低音性能

由隔直电容和阻性耳机负载形成的高通滤波器同样会影响音效。在大多数系统中,不可能采用同一电容实现从20Hz到20kHz整个范围内的频率响应。为了节省空间和成本,常使用比理想电容小点的电容,从而提高了低频滚降点,进而降低了系统的低音性能。如果使用16Ω的耳机,对低音性能的影响将更大。典型的系统通常是针对32Ω的耳机设计;当连接16Ω的耳机时,低频截止频率会增大两倍,将进一步减少低音频率。

然而,采用DirectDrive技术,将完全免去高通滤波器,因而可以使用输入耦合电容设定转角频率。由于放大器的输入阻抗通常大于10kΩ,因此只需要采用1uF甚者更小的电容就可以确保整个音频带宽。

3.低电压工作

DirectDrive技术允许耳机放大器直接采用系统中主要数字IC所使用的电源供电。由于工作在比电池电压更低的电源下,从而提高了耳机放大器的效率。过去常采用3.3V甚至2.5V的电源,现在1.8V的电源正逐步取代上述电源。对于传统的耳机放大器,在1.8V电源下理论上只能输出10mW输出功率(32Ω负载)。然而,对于DirectDrive放大器,由于电源电压翻倍,因而在同样的供电电压下可输出高达40mW的功率。因此使工作在现代系统中放大器在保证效率的基础上,同时仍产生足够的声强。

推荐:D类放大器中的佼佼者 2x15W低EMI性能


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