低功耗运算放大器：低功耗滤波器、耳机驱动器

接线图 2024年10月20日 19:23 39 admin

　　耳机扬声器阻抗范围从 32Ω 到 300Ω；其响应度从每 1mW 80dB 到 100dBSPL 及以上。例如，假设耳机扬声器每 1mW 为 90dBSPL，则需要 100mW 才能达到 110dBSPL。对于 32Ω，RMS 电流为 56mA，电压为 1.8V；对于 120Ω，RMS 电流为 29mA，电压为 3.5V。

　　假设电源为 3.3V，输出为一个 LTC6261 放大器，则驱动能力可能不足以产生 100mW。但是，两个 180° 相位放大器的组合足以提供必要的驱动能力，以达到 100mW 以上的输出功率。复制此桥式驱动电路可为左右两侧供电。

低功耗运算放大器：低功耗滤波器、耳机驱动器第1张

　　LTC6263 在一个小封装中提供了四个放大器。图 2 和图 3 显示了驱动左声道或右声道的 2 放大器 LTC6262 的数据。两个放大器的基本电流消耗（输入高达 1V P-P ，但没有负载）为 500μA。
　　该电路首先由一个闭环增益 = 1.5 的反相增益级和一个后续反相级组成。反相级的组合产生单端输入至差分输出增益 3。
　　当输入为 500mV P-P 时，输出为 1.5VP-P，或 0.75V 最大值，或 0.53V RMS。当输入为 50Ω 时，500mV 输入可产生约 5.6mW 的输出功率。当输入为 1V P-P时，该电路可产生 22.5mW 的功率。请注意，这有助于 LTC6261 输出在带负载的情况下接近轨至轨摆动。

　　在实验室中首次构建此电路时，产生了几百 Hz 的明显音调。事实证明，由于电压没有被牢固地固定，因此正输入在所有频率上都没有很好地接地为“交流接地”。使用单电源而非双电源时，需要固定电压。使用单电源时，V M 不是接地，而是为使反相拓扑正常工作而创建的中间轨电压。产生 V M的电阻分压器具有较大的电阻值（例如，两个串联的 470k），以最大限度地减少额外的电源电流。大电容可确保低频下的牢固接地。事实上，增加一个大电容（1μF，与并联的 470k 电阻形成一个极点）消除了神秘的失真音调。

低功耗运算放大器：低功耗滤波器、耳机驱动器第2张

　　管静态电流较低，但该驱动器为耳机负载提供的失真较低。在足够高的振幅下，随着运算放大器输出削波，失真会急剧增加。随着输出晶体管开始耗尽电流增益，负载越大，削波越快发生。

　　便携式设备的一个重要问题是电池消耗。大声播放的音乐或听众的音乐选择都会影响电池消耗的速度。设备的最终用途不受设计师控制。但静态电流却不受设计师控制。由于设备大部分时间可能处于闲置状态，因此静态电流很重要，因为它会持续消耗电池电量。LTC6261 的低静态电流可延长电池放电时间。
　　结论
　　这里展示的应用利用了 LTC6261 运算放大器系列的独特功能组合。这些器件的低静态电流不会降低其通常为耗电较大的器件保留的水平的性能。轨到轨输入和输出、关断和封装选择是增加其多功能性的功能。

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