安森美半導體的音頻放大器方案

　　耳機放大器性能要求及解決方案

　　智能手機用戶期望通過耳機欣賞具有高保真(Hi-Fi)品質的音樂播放，這就要求耳機放大器具有低失真。由于耳機接近人耳，直接影響用戶的聽覺體驗，故耳機放大器須無可聽噪聲，此特性對于耳機放大器的重要性比對于揚聲器放大器的重要性更高。此外，耳機放大器也要求具有高能效，幫助延長音樂播放時間。

　　為了滿足消費者對耳機音頻質量更高的要求，智能手機等便攜消費類設備需要高質量的立體聲耳機放大器。而設計人員在設計立體聲耳機放大器輸出段時，需要從電容耦合及真實接地(true ground)等不同選擇中選出更適合的方案。電容耦合方案的能效高，因為電源僅為正輸出信號供電;但這種方案要使用大耦合電容(會滋生尺寸及成本問題)，而且低頻時聲音品質較差。相比較而言，真實接地方案無須使用耦合電容，具有良好的低頻響應性能，且耳機真接地配合使用常規(guī)轉換器，但真實接地結構的能效不高。總的來看，真實接地方案提供更低失真及更小方案尺寸，重點是要提高能效，幫助延長音頻播放時間。

　　對于耳機放大器而言，為了提供舒適的聽力水平，靜態(tài)功率(即靜態(tài)電流)就是其總體功耗的主要構成部分。因此，將靜態(tài)電流降至最低對于提高耳機放大器的能效至關重要。NCP2815是安森美半導體推出的一款超低靜態(tài)電流(Iq)立體聲耳機放大器，提供1.8 mA的超低靜態(tài)電流，幫助延長音頻播放時間。

　　這器件還提供高阻抗(High Z)輸出模式，支持音頻插孔的音頻輸入/輸出。NCP2815支持共模感測，能夠消除接地環(huán)路噪聲。這器件支持1.6 V至3.6 V的寬電源電壓，采用1.8 V電壓供電、負載為16 ?條件下的功耗僅為20 mW，總諧波失真加噪聲(THD + N)小于0.01%。NCP2815提供-100 dB的高電源抑制比，提供固定內部增益(-1.5 V/V)或外部可調節(jié)增益，還提供爆破音(pop)和嘀嗒音(click)噪聲消除電路。1.2 mm x 1.6 mm的CSP封裝使NCP2815成為市場上同類器件尺寸最小的產品。

　　圖4：NCP2815“長播放時間”立體聲耳機放大器框圖。

　　音頻子系統方案——高集成度的音頻管理集成電路

　　安森美半導體身為應用于高能效電子產品的首要高性能硅方案供應商，不僅推出上述獨立的高性能揚聲器放大器及立體聲耳機放大器，也推出集成了立體聲耳機放大器、揚聲器放大器及I2C控制的音頻子系統方案——音頻管理集成電路(AMIC)，在揚聲器及耳機輸出的2路音頻輸入源之間提供靈活的布線及多工(muxing)，如NCP2704及NCP2705等。

　　圖5：音頻管理集成電路功能示意圖。

　　其中，NCP2704是一款帶斜坡控制的PWMD類音頻管理集成電器，幫助有效降低EMI。這器件提供完全可編程的自動增益控制功能，確保提供極佳音頻輸出質量并保護揚聲器。NCP2704集成的耳機放大器具有超低靜態(tài)電流消耗特性，幫助延長音頻播放時間。這器件還提供豐富的輸入/輸出多工控制，提高器件的靈活性。NCP2704集成的耳機放大器的THD+N值僅為0.02%，揚聲器放大器則為0.042%;相應的耳機放大器電源抑制比為-100 dB，揚聲器放大器為-89 dB。NCP2704提供較寬且精確的增益選擇 (靜音及-60 dB至+12 dB)。