Jste zde

Zesilovač třídy H s nábojovou pumpou

Jan Robenek, 21. Duben 2010 - 7:24

Článek představuje sluchátkový zesilovač třídy H, vybavený přizpůsobitelnou nábojovou pumpou se dvěma úrovněmi, generující záporné napájení. Odpadá tak potřeba vnucovat užitečnému signálu jinak nežádoucí stejnosměrnou složku.

Když jsme v lednu tohoto roku publikovali Příručku vývojáře moderních audiosystémů – 1. díl, byl tehdy stručně zmíněný integrovaný obvod

MAX97200,
Low-Power, Low-Offset, Dual Mode, Class H DirectDrive Headphone Amplifier,

stále opatřen nálepkou „Future Product“, což již nyní neplatí. Pod označením MAX97200 se aktivně ukrývá 45 mW sluchátkový zesilovač třídy H, běžící z malého a hlavně jednoduchého napájecího napětí 1.8 V. Maxim přitom v této souvislosti nasazuje již druhou generaci technologie DirectDrive®. Celou krásu podtrhuje vestavěná nábojová pumpa (Dual Mode™), generující napájecí hladiny zesilovacího stupně. Výstup nábojové pumpy přitom, v závislosti na amplitudě výstupního signálu, nabývá úrovní ±PVIN/2 nebo ±PVIN. Bude – li tedy výstupní napětí nízké, vystačíme s napájecím napětím ±PVIN/2. Pokud si však bude signál žádat větší výstupní rozkmit, nábojová pumpa zajistí větší napájecí napětí a umožní tak dodat do připojené zátěže odpovídající výkony.

V pořadí již druhá generace technologie DirectDrive zlepšuje vykazovanou spotřebu ve srovnání s prvními zesilovači DirectDrive. Zesilovací stupeň MAX97200 lze napájet ze stabilizovaného zdroje 1.8 V, přičemž dosáhne podobné výkonové spotřeby jako tradiční zesilovače DirectDrive, živené z 0.9 V.

Tradiční zesilovač ve srovnání s výstupem DirectDrive obvodu MAX97200

K zajištění záporného napájecího napětí používá Maximem chráněná architektura DirectDrive invertující nábojovou pumpu. Sluchátkový zesilovač se tak živí rozdílem mezi kladným napájením a vyrobenou zápornou hladinou. Výhodou takového řešení je možnost „předepnout“ výstupní audio signály vůči zemi a vyloučit tak velké, stejnosměrně blokující kapacity mezi výstupem zesilovače a zátěží v podobě připojených sluchátek. Malé offsetové napětí výstupu zase podporuje minimální dopady nejrůznějšího praskání a lupanců během přechodu do, resp. ze shutdownu. O věrnou reprodukci zvuku se rovněž stará vysoký odstup užitečného signálu od šumu.

Zesilovací stupeň MAX97200 se dá pořídit v malinkém provedení WLP s 12 vývody a rozměry 1.27 mm x 1.65 mm. Teplotní rozsah pokrývá -40 °C až +85 °C. K dispozici je rovněž vývojový kit.

Základní vlastnosti MAX97200:

Technologie DirectDrive druhé generace
Třída H s dvou – módovou nábojovou pumpou
Malé napájecí napětí VPVIN = 1.8 V
Malý klidový odběr 1.15 mA (typ.) pro VPVIN = 1.8 V
Na svém výstupu nevyžaduje velké, stejnosměrně blokující kondenzátory
Vynikající v otázce slyšitelného praskání a lupanců (Click-and-Pop Performance)
Vysoce věrný přednes, SNR 105 dB (výstupní šum 5.6 μV)
Výstupní výkon 34 mW do 32 Ω zátěže (THD+N 1 %)
Výstupní výkon 45 mW do 16 Ω zátěže (THD+N 10 %)
Pouzdro WLP, 12-Bump, 1.27 mm x 1.65 mm (0.4 mm Lead Pitch)