利用G類(lèi)放大器和電荷泵技術(shù)在增強(qiáng)型放大器設(shè)計(jì)中以最少元件獲得
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時(shí)間：2013-11-14
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G類(lèi)放大器的工作原理類(lèi)似于AB類(lèi)放大器，只是多路供電電壓，而非一路固定電壓。隨著輸入信號(hào)幅度的變化，G類(lèi)架構(gòu)可以自動(dòng)選擇合適的電源，從而使輸出晶體管的壓降最低，大大提高效率。G類(lèi)放大器通常由兩路正電源供電，較高的電源用于輸出較高電平，較低的電源用于輸出較低電平。
G類(lèi)放大器MAX9730和MAX9788則以獨(dú)特的方式利用了G類(lèi)技術(shù)，它們由電荷泵產(chǎn)生負(fù)壓，而非高、低正電源。當(dāng)放大器產(chǎn)生較小的輸出信號(hào)時(shí)，放大器由電池電壓和地作為供電電源。這種模式下，器件的工作方式與常見(jiàn)的5V AB類(lèi)放大器(圖1a)類(lèi)似。當(dāng)輸出信號(hào)超出電源電壓時(shí)，放大器選擇電池電壓和負(fù)電荷泵輸出供電(圖1b)。由此，放大器可以輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)放大器的信號(hào)。
圖1a和1b. 工作在較低電壓(a)和較高電壓(b)的MAX9788 G類(lèi)輸出級(jí)。
MAX9730和MAX9788可以確保在兩個(gè)電源之間切換不會(huì)產(chǎn)生音頻雜音。當(dāng)輸出信號(hào)達(dá)到VCC和GND供電所允許的極限時(shí)，負(fù)電源被自動(dòng)連接至輸出級(jí)。這樣，輸出信號(hào)不會(huì)在負(fù)擺幅側(cè)出現(xiàn)削頂，但仍會(huì)鉗位其正擺幅。為了校正這一點(diǎn)，放大器給負(fù)極性輸出增加額外的校正信號(hào)，如圖2所示。分別觀察正、負(fù)輸出時(shí)，正半周波形被明顯削頂，而負(fù)半周存在明顯失真。盡管這些信號(hào)出現(xiàn)了嚴(yán)重的失真，但卻被嚴(yán)格控制，充分利用了該架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。施加到負(fù)載上的實(shí)際輸出信號(hào)沒(méi)有失真。
圖2. MAX9788產(chǎn)生的G類(lèi)輸出波形。
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