浅谈音频功率放大器

Microne

音频放大器是多媒体产品的重要组件之一，广泛应用于消费类电子领域。音频功率放大器种类繁多，但适合于音频应用的只有A类、B类、AB类和D类，它们的工作原理及优缺点总结如下：

AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式，下面着重介绍下D类和AB类D类切换音频电路。

1 ME5101是一款5W单通道D类音频功率放大器

通过 CTRL脚控制芯片进入不同的工作模式，CTRL脚给不同的信号工作模式不同，如要重新进入这另一种模式必须重新设置。

其特点：带防削顶失真功能、短路保护功能、温度保护功能、欠压异常保护功能、超低EMI无需滤波器及优异的pop-noise抑制。

适用于：便携式音箱 、插卡2.1音箱、移动2.1音箱、蓝牙音箱、扩音器等。

2 ME5301带AB类/D类工作模式切换功能，5W单声道音频功放

CTRL脚给不同的信号工作模式不同，具体如下：

其特点：带过流保护、过热保护和欠压保护功能；优异的全带宽EMI抑制能力；5V供电，1W输出功率THD在0.1%

适用于：手提电脑 、台式电脑、低压音响系统。

3 ME5311带AB类/D类工作模式切换功能，7W单声道音频功放 

MODE脚给不同的信号工作模式不同，具体如下:

其特点：芯片内部集成了反馈电阻，放大器的增益可以在外围通过输入电阻设置。

带短路保护、过温保护功能，优异的爆破声抑制电路、DRC动态失真矫正电路、无需滤波器、低静态电流、低EMI及低噪、高保真。

适用于：智能音箱、蓝牙音箱、儿童玩具、拉杆音箱、USB音箱、扩音器。

从三个应用图中可看出，外围比较简单，都外接一个旁路电容Cb，Cb 的取值会影响到静态工作点的稳定性，所以当系统上电、掉电、开启、关断时它的值非常关键。Cb越大，芯片上升到静态直流电压（即VDD2）越慢，则不容易出现爆破声。Cb取1uF可得到上电时间和爆破声都较为理想的工作状态。而ME5301和ME5311都内置D类音频功放，输入电容和输入电阻构成高通滤波器，截止频率为 fc=1/(2π×Ri×Ci)。

很多应用中，扬声器（Speaker）不能够再现低于100Hz~150Hz的低频语音，因此采用大的电容并不能够改善系统的性能。除了考虑系统的性能，开关/切换噪声的抑制性能受电容的影响，如果耦合电容大，则反馈网络的延迟大，导致pop噪声出现，因此，小的耦合电容可以减少该噪声。

D类工作模式效率都高达90%。