MAX9708：20W/40W無濾波器擴(kuò)頻單聲道/立體聲D類放大器的卓越之選

在音頻功率放大器的領(lǐng)域中，Maxim Integrated的MAX9708脫穎而出，它是一款20W/40W無濾波器、擴(kuò)頻、單聲道/立體聲D類放大器，為音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了諸多創(chuàng)新和優(yōu)勢。

文件下載：MAX9708.pdf

一、產(chǎn)品概述

MAX9708是一款極具特色的音頻功率放大器，它結(jié)合了D類放大器的高效和AB類放大器的性能。在立體聲模式下，每個(gè)聲道可輸出高達(dá)21W的功率；在單聲道模式下，輸出功率可達(dá)42W。該放大器采用單+10V至+18V電源供電，以BTL配置驅(qū)動負(fù)載，效率高達(dá)87%，無需笨重的散熱片，節(jié)省了電路板空間和功耗。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)剖析

（一）功率與效率

• 高功率輸出：立體聲模式下，能為每個(gè)聲道提供21W的輸出功率；單聲道模式下，輸出功率可達(dá)到42W，滿足不同音頻系統(tǒng)的功率需求。
• 高效節(jié)能：得益于D類放大器的工作原理，輸出級晶體管作為電流導(dǎo)向開關(guān)，功耗極低。在正常工作水平下，MAX9708仍能保持87%的高效率，遠(yuǎn)高于線性放大器在相同條件下的效率。

（二）調(diào)制模式

• 固定頻率調(diào)制（FFM）模式：提供三種開關(guān)頻率可供選擇，用戶可根據(jù)實(shí)際需求避免諧波落在敏感頻段。而且，在不影響音頻再現(xiàn)的情況下，可隨時(shí)更改開關(guān)頻率。
• 擴(kuò)頻調(diào)制（SSM）模式：這是MAX9708的獨(dú)特模式，通過隨機(jī)改變開關(guān)頻率，將寬帶頻譜分量展平，有效改善了揚(yáng)聲器和電纜可能輻射的EMI排放，相比固定頻率模式，能顯著降低EMI。

（三）功能特性

• 差分輸入：采用差分輸入架構(gòu)，可減少共模噪聲拾取，無需輸入耦合電容，也可配置為單端輸入放大器，增強(qiáng)了抗干擾能力和設(shè)計(jì)靈活性。
• 增益選擇：提供四種引腳可選的增益設(shè)置（22dB、25dB、29.5dB和36dB），方便用戶根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行調(diào)整。
• 全面保護(hù)：具備短路和熱過載保護(hù)功能，防止設(shè)備在故障條件下?lián)p壞；還有可編程的熱標(biāo)志，提供七種不同的熱警告閾值，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 靜音與關(guān)機(jī)：具有無咔嗒聲/無爆音的靜音模式和關(guān)機(jī)模式，可降低功耗，延長電池壽命。

三、應(yīng)用場景廣泛

（一）顯示設(shè)備

在LCD TVs和PDP TVs等顯示設(shè)備中，MAX9708的高效和低噪聲特性能夠?yàn)橛脩魩砬逦?、高品質(zhì)的音頻體驗(yàn)，同時(shí)其緊湊的設(shè)計(jì)也適合在有限的空間內(nèi)集成。

（二）汽車領(lǐng)域

汽車環(huán)境對電子設(shè)備的可靠性和抗干擾能力要求較高，MAX9708的多種保護(hù)功能和良好的EMI性能使其成為汽車音頻系統(tǒng)的理想選擇。

（三）PC/HiFi音頻解決方案

對于追求高音質(zhì)的PC和HiFi音頻系統(tǒng)，MAX9708的高功率輸出和低失真特性能夠滿足用戶對音頻質(zhì)量的嚴(yán)格要求。

四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

（一）單聲道/立體聲配置

在配置單聲道模式時(shí)，需將MONO引腳置為高電平，同時(shí)要注意確保在設(shè)備啟用時(shí)，MONO引腳不會被誤置為低電平，否則可能觸發(fā)短路或熱保護(hù)，甚至損壞設(shè)備。

（二）元件選擇

• 輸入濾波器：輸入電容與MAX9708的輸入阻抗形成高通濾波器，應(yīng)選擇合適的電容值，以確保-3dB點(diǎn)低于感興趣的最低頻率，同時(shí)要選擇低電壓系數(shù)的電介質(zhì)電容，如鉭或鋁電解電容。
• 輸出濾波器：雖然MAX9708無需輸出濾波器，但在某些情況下，如設(shè)計(jì)無法通過輻射發(fā)射測試或電路靠近EMI敏感設(shè)備時(shí)，可使用輸出濾波器。
• 電荷泵電容：應(yīng)選擇ESR小于100mΩ的電容，如低ESR陶瓷電容，并確保電容的額定電壓大于36V，以保證最佳性能。

  （三）布局與散熱

• 電源旁路：為了確保低失真運(yùn)行，應(yīng)在每個(gè)PVDD引腳附近使用0.1μF的電容進(jìn)行旁路，并根據(jù)應(yīng)用和電源特性添加額外的大容量電容。
• 散熱設(shè)計(jì)：D類放大器雖然效率高，但在實(shí)際應(yīng)用中仍需考慮散熱問題。對于MAX9708，應(yīng)將暴露焊盤焊接到接地平面，并使用多個(gè)鍍通孔過孔，以提高散熱效率。同時(shí)，在評估系統(tǒng)熱性能時(shí)，應(yīng)使用實(shí)際音頻信號進(jìn)行測試，而不是連續(xù)正弦波。

五、總結(jié)

MAX9708作為一款高性能的音頻功率放大器，憑借其高功率輸出、高效節(jié)能、多種調(diào)制模式和全面的保護(hù)功能，在音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景。電子工程師在使用MAX9708時(shí)，需充分了解其特性和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理選擇元件和進(jìn)行布局，以實(shí)現(xiàn)最佳的音頻性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性。你在使用類似放大器時(shí)，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。