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    基于RT9119 的家庭版高效能音效放大器設計

    發布時間:2024-01-11 責任編輯:lina

    【導讀】隨著電子產品的不斷發展,功率放大器的性能對產品質量有著重要的影響。傳統的線性功放(A、B、AB類)雖然有良好的線性度和THD等性能,但都有共同的缺陷,如效率都低于50%、功耗大,制約其在可攜式產品上的應用[1],而高效率、節能、低失真、體積小的D類功放應用日益廣泛。

     

    隨著電子產品的不斷發展,功率放大器的性能對產品質量有著重要的影響。傳統的線性功放(A、B、AB類)雖然有良好的線性度和THD等性能,但都有共同的缺陷,如效率都低于50%、功耗大,制約其在可攜式產品上的應用[1],而高效率、節能、低失真、體積小的D類功放應用日益廣泛。

    D類放大利用的原理為PWM(Pulse Width Modulation),作用方式類似于主機板上交換式電源概念,即利用數位頻率波型的疏密來輸出類比振幅的高低大小,頻率密則振幅高,反之頻率疏時則振幅降低。也因此運作模式,D類放大意被稱為數位式功率放大或數位功放。

    D類放大省略了傳統AB類晶體放大,在做成大功率機型時所需的大型變壓器、超大濾波電容,可改以小電容與類似交換式電源供應模式(Switching Power)的小型變壓器取代,使得電能可以快速直接地驅動喇叭單體,此運作模式提供極高的電能利用率,純理論上是100%運用,實務上電能利用率也經常在80%、90%水準。

    由上述驅動模式即可發現,D類放大電路當然在工作時不易產生高熱,所以可以免掉占空間的散熱片,此外,由于采用PWM模式,D類放大電路所需的體積,會比傳統的功率放大線路小了許多,成本也較低,加上低耗熱優點,D類放大線路非常適合塞在小空間里。

    不過以音質的角度檢視,D類放大的缺點是以調變程序所形成的放大,其結果必然與原始信號有些出入,但在一般消費性產品的音樂播放上,其品質可被接受,甚至在目前的技術下,D類放大的音質越來越好2聲道D類放大器基本上在一個芯片中包含2個單通道放大器,可以分別操作2個聲道Richtek 推出高效能音效放大器RT9119, RT9119是使用I2S界面輸入的高效身歷聲音訊功率放大器,可輸出2x20W功率驅動8Ω BTL揚聲器,電源利用效率高達90%以上,無需使用散熱器材。它內建爆裂音抑制功能,可在各種條件下防止揚聲器發出爆裂音。內建的保護電路可提供過熱保護、過流保護、過壓保護、直流和欠壓保護等能力,各故障狀態均有上報功能。

    RT9119是I2S界面上的收端器件,可以接受外來的所有時鐘信號。它支援master模式和slave模式,可接受8kHz至96kHz取樣率的輸入信號。它含有可程控的資料路由設計,可將資料導入內部揚聲器驅動器使用。

    RT9119使用三段式動態回應控制設計,具有靈活的多頻段雙二階濾波器,可實現防削頂、功率限制和揚聲器均衡等功能。

    ? 場景應用圖
    ? 產品實體圖
    ? 展示版照片
    ? 方案方塊圖


    基于RT9119 的家庭版高效能音效放大器設計


    ? 核心技術優勢

    1. 效率可達 96%
    2. 支援 I2S 數字輸入訊號
    3. 內建 Anti-pop 功能避免開機Pop noise
    4. 支援I2S 外部clock source
    5. PWM switching 頻率 352KHz or 384KHz依據取樣頻率調變
    6. 可程式化DRC 過濾器

    ? 方案規格

    1. 工作電壓范圍:8V至26.4V
    2. 20V電源下可推8Ω BTL揚聲器2x20W
    3. 12V電源下可推8Ω BTL揚聲器2x9W
    4. 支援雙聲道身歷聲輸出
    5. 信號取樣率8kHz至96kHz
    6. 內建防爆裂音功能
    7. 36個可程控雙二階濾波器供揚聲器均衡使用
    8. 可程控動態回應控制濾波器系數,支援多種壓縮比例
    9. 內建直流阻斷濾波器
    10. 具備欠壓鎖定保護、過壓保護、過流保護、過熱保護和直流保護等功能
    11. 無需外加濾波器
    12. 熱強化的VQFN-28L封裝
    13. 符合RoHS規范,不含鹵素


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