Maxim推出G類技術(shù)驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器MAX9788
發(fā)布時(shí)間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):518
陶瓷壓電揚(yáng)聲器的最大優(yōu)點(diǎn)在于其具有很薄的外形尺寸。但要充分發(fā)揮陶瓷揚(yáng)聲器在外形尺寸上的優(yōu)勢(shì),運(yùn)放也需要具有緊湊的解決方案。此外,由于電池的效率同時(shí)也是移動(dòng)電話設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo),因此運(yùn)放的效率也往往成為優(yōu)化音頻解決方案的關(guān)鍵所在。為了應(yīng)對(duì)這一系列設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),max9788采用全新的技術(shù)為陶瓷揚(yáng)聲器供電,可構(gòu)建高效而緊湊的解決方案。
max9788集成反向電荷泵電源,可以在單節(jié)鋰離子(li+)電池供電的條件下輸出高達(dá)16vp-p的電壓。該電荷泵無需使用電感即可實(shí)現(xiàn)高效的倍壓。器件采用小尺寸、2mm x 2.5mm ucsp封裝,其放大器理想用于下一代超小型電子設(shè)備。
與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器不同的是,壓電揚(yáng)聲器利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電/聲轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器具有4mm或者更高的厚度,而標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷壓電揚(yáng)聲器的厚度僅為0.7mm,重量也往往小于一克。便攜式電子產(chǎn)品的尺寸和重量是設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素,因此壓電揚(yáng)聲器所具有的小外型尺寸在這類應(yīng)用中極具吸引力。
盡管在尺寸上具有明顯的優(yōu)勢(shì),然而目前壓電揚(yáng)聲器并沒有得到廣泛應(yīng)用。壓電揚(yáng)聲器應(yīng)用的主要障礙主要在于缺少合適的放大器。
薄型陶瓷揚(yáng)聲器要求具有較高的驅(qū)動(dòng)電壓,以提供令人滿意的聲壓等級(jí)。而手持設(shè)備中常用到的揚(yáng)聲器僅能承受最大7vp-p的電壓,壓電揚(yáng)聲器產(chǎn)生相同的聲壓等級(jí)則需要提供兩倍以上的驅(qū)動(dòng)電壓(最大15vp-p)。高驅(qū)動(dòng)電壓的需求給便攜式產(chǎn)品的揚(yáng)聲器放大器帶來難題,因?yàn)檫@些放大器往往無法提供這么高的驅(qū)動(dòng)電壓。另外,壓電揚(yáng)聲器具有與陶瓷電容相類似的電氣特性,而動(dòng)圈式揚(yáng)聲器從電氣特性上則更像一個(gè)電感。當(dāng)頻率升高時(shí),壓電揚(yáng)聲器所表現(xiàn)出的電容特性將需要更大的驅(qū)動(dòng)電流,而常用的揚(yáng)聲器所需的電流將隨著頻率的升高而減小。這一基本特性上的區(qū)別給放大器的設(shè)計(jì)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
在max9788推出之前,壓電揚(yáng)聲器的放大器通常采用基于電感的升壓轉(zhuǎn)換器和ab類放大器,以產(chǎn)生必要的輸出電壓。這類解決方案中所用到的電感需要占據(jù)很大的電路板空間,增加了成本以及最終方案所占用的空間。ab類放大器的效率比較低,也增大了電池功耗。
max9788采用電荷泵技術(shù),可以在單節(jié)li+電池供電的條件下,提供高達(dá)16vp-p的電壓輸出驅(qū)動(dòng)能力,僅需最少的外部元件。通常情況下,li+電池最大輸出4.2v電壓,而隨著電池的放電,電壓將降低到3.0v。max9788采用與maxim公司的directdrive術(shù)相類似的反向電荷泵技術(shù),可以在不使用任何電感的前提下實(shí)現(xiàn)電源倍壓。器件僅需兩個(gè)小尺寸而且很便宜的外部陶瓷電容,即可產(chǎn)生反向電壓。 max9788內(nèi)置另一路負(fù)電壓輸出,因此內(nèi)部放大器可以工作在高達(dá)±5.5v的雙電源下,輸出將近20vp-p的電壓。典型應(yīng)用中,放大器可以由5v的穩(wěn)壓電源供電或直接由li+電池供電,兩種情況下都可產(chǎn)生足夠高的電壓以驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器。
max9788不僅能夠產(chǎn)生陶瓷揚(yáng)聲器所需要的電壓,還能提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流。陶瓷揚(yáng)聲器具有與電容相仿的阻抗特性。因此,頻率越高,揚(yáng)聲器的阻抗就越低。為保證高頻時(shí)電荷泵能在多數(shù)負(fù)載電流下不出現(xiàn)振蕩,max9788采用比directdrive放大器更大的電荷泵。該電荷泵可輸出高達(dá)500ma的連續(xù)電流,使放大器能夠在高頻和保證最佳音質(zhì)前提下,保持平坦的頻率響應(yīng)。
max9788采用10v放大器替代手持設(shè)備中常見的5v放大器,因此有必要保持高效率以延長(zhǎng)電池使用壽命。雖然d類技術(shù)具有很高的效率并且常被用于一些手持設(shè)備,但由于陶瓷揚(yáng)聲器為純?nèi)菪载?fù)載,從而使d類技術(shù)不能兼容于陶瓷揚(yáng)聲器。設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)顯而易見:max9788需要提供一些新的功能。g類放大器這一相對(duì)陌生的技術(shù),卻可以很好的滿足這一應(yīng)用的要求。
g類放大器的工作原理和ab類放大器基本相同,但g類放大器采用多個(gè)電源電壓替代單個(gè)固定電壓。隨著輸入信號(hào)幅值的變化,g類放大器自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)碾娫措妷,降低輸出晶體管上的壓降,從而大大提高了效率。典型的g類放大器正常工作需要提供兩路正電源和地。高電壓用于為大信號(hào)輸出供電,而低電壓為小信號(hào)輸出供電。
max9788采用獨(dú)特的g類技術(shù),利用電荷泵的反向輸出電壓替代高壓和低壓正電源。當(dāng)輸出小信號(hào)時(shí),max9788的放大器采用電池電壓和地作為其輸入電源。在這一模式下,器件像典型的5v、ab類放大器一樣工作。當(dāng)輸出信號(hào)超過電源電壓時(shí),放大器將切換到由電池和反向電荷泵輸出供電。放大器可以提供足夠的輸出信號(hào),以驅(qū)動(dòng)陶瓷揚(yáng)聲器輸出最大聲壓等級(jí)。
總之,max9788采用反向電荷泵和g類技術(shù),可構(gòu)建高效而緊湊的陶瓷壓電揚(yáng)聲器供電方案。max9788已開始提供樣品,適用于下一代超薄電子產(chǎn)品中。
max9788工作在-40°c到+85°c的溫度范圍。器件起價(jià)為$0.65 (1000片起,美國(guó)離岸價(jià))。
陶瓷壓電揚(yáng)聲器的最大優(yōu)點(diǎn)在于其具有很薄的外形尺寸。但要充分發(fā)揮陶瓷揚(yáng)聲器在外形尺寸上的優(yōu)勢(shì),運(yùn)放也需要具有緊湊的解決方案。此外,由于電池的效率同時(shí)也是移動(dòng)電話設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo),因此運(yùn)放的效率也往往成為優(yōu)化音頻解決方案的關(guān)鍵所在。為了應(yīng)對(duì)這一系列設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),max9788采用全新的技術(shù)為陶瓷揚(yáng)聲器供電,可構(gòu)建高效而緊湊的解決方案。
max9788集成反向電荷泵電源,可以在單節(jié)鋰離子(li+)電池供電的條件下輸出高達(dá)16vp-p的電壓。該電荷泵無需使用電感即可實(shí)現(xiàn)高效的倍壓。器件采用小尺寸、2mm x 2.5mm ucsp封裝,其放大器理想用于下一代超小型電子設(shè)備。
與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器不同的是,壓電揚(yáng)聲器利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電/聲轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器具有4mm或者更高的厚度,而標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷壓電揚(yáng)聲器的厚度僅為0.7mm,重量也往往小于一克。便攜式電子產(chǎn)品的尺寸和重量是設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素,因此壓電揚(yáng)聲器所具有的小外型尺寸在這類應(yīng)用中極具吸引力。
盡管在尺寸上具有明顯的優(yōu)勢(shì),然而目前壓電揚(yáng)聲器并沒有得到廣泛應(yīng)用。壓電揚(yáng)聲器應(yīng)用的主要障礙主要在于缺少合適的放大器。
薄型陶瓷揚(yáng)聲器要求具有較高的驅(qū)動(dòng)電壓,以提供令人滿意的聲壓等級(jí)。而手持設(shè)備中常用到的揚(yáng)聲器僅能承受最大7vp-p的電壓,壓電揚(yáng)聲器產(chǎn)生相同的聲壓等級(jí)則需要提供兩倍以上的驅(qū)動(dòng)電壓(最大15vp-p)。高驅(qū)動(dòng)電壓的需求給便攜式產(chǎn)品的揚(yáng)聲器放大器帶來難題,因?yàn)檫@些放大器往往無法提供這么高的驅(qū)動(dòng)電壓。另外,壓電揚(yáng)聲器具有與陶瓷電容相類似的電氣特性,而動(dòng)圈式揚(yáng)聲器從電氣特性上則更像一個(gè)電感。當(dāng)頻率升高時(shí),壓電揚(yáng)聲器所表現(xiàn)出的電容特性將需要更大的驅(qū)動(dòng)電流,而常用的揚(yáng)聲器所需的電流將隨著頻率的升高而減小。這一基本特性上的區(qū)別給放大器的設(shè)計(jì)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
在max9788推出之前,壓電揚(yáng)聲器的放大器通常采用基于電感的升壓轉(zhuǎn)換器和ab類放大器,以產(chǎn)生必要的輸出電壓。這類解決方案中所用到的電感需要占據(jù)很大的電路板空間,增加了成本以及最終方案所占用的空間。ab類放大器的效率比較低,也增大了電池功耗。
max9788采用電荷泵技術(shù),可以在單節(jié)li+電池供電的條件下,提供高達(dá)16vp-p的電壓輸出驅(qū)動(dòng)能力,僅需最少的外部元件。通常情況下,li+電池最大輸出4.2v電壓,而隨著電池的放電,電壓將降低到3.0v。max9788采用與maxim公司的directdrive術(shù)相類似的反向電荷泵技術(shù),可以在不使用任何電感的前提下實(shí)現(xiàn)電源倍壓。器件僅需兩個(gè)小尺寸而且很便宜的外部陶瓷電容,即可產(chǎn)生反向電壓。 max9788內(nèi)置另一路負(fù)電壓輸出,因此內(nèi)部放大器可以工作在高達(dá)±5.5v的雙電源下,輸出將近20vp-p的電壓。典型應(yīng)用中,放大器可以由5v的穩(wěn)壓電源供電或直接由li+電池供電,兩種情況下都可產(chǎn)生足夠高的電壓以驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器。
max9788不僅能夠產(chǎn)生陶瓷揚(yáng)聲器所需要的電壓,還能提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流。陶瓷揚(yáng)聲器具有與電容相仿的阻抗特性。因此,頻率越高,揚(yáng)聲器的阻抗就越低。為保證高頻時(shí)電荷泵能在多數(shù)負(fù)載電流下不出現(xiàn)振蕩,max9788采用比directdrive放大器更大的電荷泵。該電荷泵可輸出高達(dá)500ma的連續(xù)電流,使放大器能夠在高頻和保證最佳音質(zhì)前提下,保持平坦的頻率響應(yīng)。
max9788采用10v放大器替代手持設(shè)備中常見的5v放大器,因此有必要保持高效率以延長(zhǎng)電池使用壽命。雖然d類技術(shù)具有很高的效率并且常被用于一些手持設(shè)備,但由于陶瓷揚(yáng)聲器為純?nèi)菪载?fù)載,從而使d類技術(shù)不能兼容于陶瓷揚(yáng)聲器。設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)顯而易見:max9788需要提供一些新的功能。g類放大器這一相對(duì)陌生的技術(shù),卻可以很好的滿足這一應(yīng)用的要求。
g類放大器的工作原理和ab類放大器基本相同,但g類放大器采用多個(gè)電源電壓替代單個(gè)固定電壓。隨著輸入信號(hào)幅值的變化,g類放大器自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)碾娫措妷,降低輸出晶體管上的壓降,從而大大提高了效率。典型的g類放大器正常工作需要提供兩路正電源和地。高電壓用于為大信號(hào)輸出供電,而低電壓為小信號(hào)輸出供電。
max9788采用獨(dú)特的g類技術(shù),利用電荷泵的反向輸出電壓替代高壓和低壓正電源。當(dāng)輸出小信號(hào)時(shí),max9788的放大器采用電池電壓和地作為其輸入電源。在這一模式下,器件像典型的5v、ab類放大器一樣工作。當(dāng)輸出信號(hào)超過電源電壓時(shí),放大器將切換到由電池和反向電荷泵輸出供電。放大器可以提供足夠的輸出信號(hào),以驅(qū)動(dòng)陶瓷揚(yáng)聲器輸出最大聲壓等級(jí)。
總之,max9788采用反向電荷泵和g類技術(shù),可構(gòu)建高效而緊湊的陶瓷壓電揚(yáng)聲器供電方案。max9788已開始提供樣品,適用于下一代超薄電子產(chǎn)品中。
max9788工作在-40°c到+85°c的溫度范圍。器件起價(jià)為$0.65 (1000片起,美國(guó)離岸價(jià))。
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