引言

 

一個(gè)新的運放系列相對于電源電流的速度指標達到了業(yè)界領(lǐng)先水平。LTC6261 / LTC6262 / LTC6263 系列 (單、雙、四路) 可在 240μA 的低電源電流下提供 30MHz 增益帶寬乘積，并具有 400μV 的最大失調電壓以及軌至軌輸入和輸出。結合 1.8V 至 5.25V 電源，這些運放可實(shí)現要求在低功率和低電壓條件下提供不打折扣之性能的應用。

 

橋接式差分輸出放大器

 

由于可依靠低電源電流獲得這種帶寬和噪聲性能，因此實(shí)現超卓保真度所消耗的功率僅為便攜式音頻設備常見(jiàn)功耗的一小部份。鑒于 LTC6261 的獨特功能，與有源濾波器一樣，重溫便攜式音頻設備頭戴式耳機驅動(dòng)器是一項合理的計劃。

 

頭戴式耳機揚聲器阻抗的范圍從 32Ω 至 300Ω；它們的響應率從 80dB 至  100dBSPL/1mW 及更高。例如設想一個(gè)具有 90dBSPL/1mW 響應率的頭戴式耳機揚聲器，它需要獲取 100mW 輸送功率以達到 110dBSPL。當其阻抗為 32Ω 時(shí)，RMS 電流為 56mA，電壓為 1.8V；而當阻抗為 120Ω 時(shí)，RMS 電流則為 29mA，電壓為 3.5V。 

 

在采用一個(gè) 3.3V 電源和一個(gè) LTC6261 放大器之輸出的情況下，可能不具備產(chǎn)生 100mW 功率的足夠驅動(dòng)能力。然而，兩個(gè) 180° 定相放大器的組合足以提供達到 100mW 以上輸出功率所需的驅動(dòng)能力。復制該橋式驅動(dòng)電路可為左側和右側供電。

 

LTC6263 在一個(gè)小型封裝中提供了 4 個(gè)放大器。從一個(gè)雙放大器 LTC6262 驅動(dòng)電路 (可以是左側或右側) 獲得的數據示于圖 2 和圖 3。在采用高達 1VP-P 輸入但無(wú)負載的情況下，兩個(gè)放大器的基本電流消耗為 500μA。

該電路包括兩部分，首先是一個(gè)閉環(huán)增益 = 1.5 的反相增益級，還有一個(gè)隨后的反相級。反相級的組合產(chǎn)生一個(gè)數值為 3 的單端輸入至差分輸出增益。當采用 500mVP-P 輸入時(shí)，輸出為 1.5VP-P、或 0.75V 最大值、或 0.53VRMS。當負載為 50Ω 時(shí)，500mV 輸入產(chǎn)生約 5.6mW 的輸出功率。在 1VP-P 輸入條件下，該電路提供 22.5mW。請注意，這為 LTC6261 輸出能夠在有負載的情況下具備接近軌至軌的擺幅提供了幫助。

 

在實(shí)驗室里第一次構建的這款電路產(chǎn)生了一個(gè)幾百 Hz 的顯著(zhù)音調。結果是，正輸入未在所有頻率上作為一個(gè) “AC 地” 進(jìn)行良好的接地，因為沒(méi)有對電壓實(shí)施強力的固定。當采用單電源而非雙電源時(shí)，需要固定電壓。當使用單電源時(shí)，VM 不是地，而是一個(gè)生成的中間軌電壓以使負輸出拓撲能正確地工作。產(chǎn)生 VM 的電阻分壓器具有大的電阻值 (例如：兩個(gè)串聯(lián)的 470k) 以盡量地減小額外的電源電流。一個(gè)大的電容器在低頻條件下確保一個(gè)堅固接地。的確，增設一個(gè)大電容器 (1μF，它與并聯(lián)的 470k 電阻形成一個(gè)極點(diǎn)) 消除了神秘的失真音調。

 

盡管具有低靜態(tài)電流，但是該驅動(dòng)器給一個(gè)頭戴式耳機負載傳遞了低失真。在足夠高的幅度下，失真在運放輸出削波時(shí)大幅度地增加。當輸出晶體管開(kāi)始缺乏電流增益時(shí)，隨著(zhù)負載的增加將較早地出現削波。

 

便攜式設備中的一個(gè)重要問(wèn)題是電池消耗。大聲播放的音樂(lè )或聆聽(tīng)者的音樂(lè )選擇會(huì )影響電池的消耗速率。此類(lèi)設備的最終使用方式不在設計師的控制范圍之內。但是，靜態(tài)電流并沒(méi)有脫離設計師的管控范圍。由于便攜式設備在大部分時(shí)間都有可能處于閑置狀態(tài)，所以靜態(tài)電流是很重要，因為它持續地消耗電池電量。LTC6261 的低靜態(tài)電流延長(cháng)了電池放電時(shí)間。 

 

結論

 

這里介紹的應用利用了 LTC6261 運放系列中提供的獨特特性組合。這些器件的低靜態(tài)電流并未削弱它們通常為更耗電的部件保留功率級別上執行操作之能力。在其通用性之外，增加了軌至軌輸入和輸出、停機和封裝選擇等特點(diǎn)。