摘要
DirectDrive架构让耳机放大器摆脱了传统设计中必需的隔直电容。本文将介绍DirectDrive技术的工作原理及其优势。
传统耳机放大器
在大多数电池供电的电子设备中，耳机放大器通常使用单电源供电，信号只能在正电压和地电平之间波动。这种设计的结果是，放大器只能处理正电压信号，而音频信号却是正负交替的。因此，传统放大器在接收音频信号之前，必须加入一个直流偏压，通常是供电电压的一半，以便最大化信号摆幅（见图1）。
虽然直流偏压对放大电路是必需的，但扬声器却不喜欢它。直流偏压会导致扬声器的振动膜偏移，限制了它的声压输出。而且，直流电还会在扬声器线圈中引入损耗，增加功耗，甚至可能导致扬声器过热，严重时会损坏扬声器。
为了隔离扬声器和直流偏压，通常需要使用隔直电容。这种电容与负载一起形成高通滤波器。由于耳机负载通常等效为32Ω的电阻，电容的容量必须足够大，以避免滤除音频信号中的有用部分。比如，如果有效带宽下限为20Hz，最小需要250μF的电容。如果是16Ω的耳机，最小需要500μF的电容。虽然一些系统可以使用这种大电容，但大多数便携设备空间有限，只能使用更小、更贵的钽电容，甚至可能牺牲音质（见图2）。
DirectDrive技术
DirectDrive耳机放大器不需要直流偏压，因此省去了输出端的隔直电容。尽管它仍然使用单电源供电，但可以处理正负信号。片上电荷泵可以产生与正电压相同幅度的负电压，从而允许接收负信号。这样，放大器就不再局限于单电源供电（见图3）。
DirectDrive的电荷泵只需要两个小尺寸的陶瓷电容：一个飞电容和一个保持电容，典型值为1μF，最小可采用0402规格。这与传统耳机放大器所需的220μF电容相比，节省了大量空间，并且性能更优（见图4）。
DirectDrive的优势
DirectDrive技术显然在尺寸和成本上优于传统耳机放大器，同时还有许多其他优点。
杂音抑制
DirectDrive的一个显著优点是大幅降低了杂音。在传统耳机放大器中，每次放大器启用时，输出电容都要充电，关闭时要放电，这个过程会产生明显的“啪噗”声（见图5）。而DirectDrive省去了电容，消除了杂音的主要来源。
更好的低音性能
传统放大器中的高通滤波器会影响音效，尤其是低频表现。为了节省空间和成本，常常使用比理想电容小的电容，导致低频性能下降。使用DirectDrive技术后，完全免去了高通滤波器，可以确保整个音频带宽的低频表现。
低电压工作
DirectDrive技术允许耳机放大器直接使用系统中主要数字IC的电源供电。由于在比电池电压更低的电源下工作，提升了耳机放大器的效率。过去常用3.3V或2.5V电源，现在1.8V电源逐渐取代。传统放大器在1.8V下理论上只能输出10mW，而DirectDrive放大器在同样电压下可输出高达40mW，确保了足够的声强。
2VRMS线路输出放大器
DirectDrive技术在需要2VRMS音频输出的系统中，可以实现电源倍压。这类系统通常使用5V电源，而标准放大器在5V下无法输出2VRMS。采用DirectDrive技术后，可以在5V供电下提供超过2VRMS的输出。
减小失真
最后，传统耳机放大器中的输出电容会导致低频信号失真。在低频拐点附近，电容的电压系数变得非线性，导致音频信号失真。DirectDrive技术免去了耦合电容，从而消除了失真源（见图6）。
结论
DirectDrive耳机放大器相比传统单电源耳机放大器有许多改进。该技术不仅减小了方案的尺寸，节省了成本，还改善了音质，唯一的代价是稍微增大了芯片的尺寸。
本文来自作者[编辑]投稿，不代表竹醋网立场，如若转载，请注明出处：http://chinazhucu.com/zzzl/202409-1266.html
评论列表（4条）
我是竹醋网的签约作者“编辑”！
希望本篇文章《深圳市永阜康电子有限公司的DirectDrive®技术创新》能对你有所帮助！
本站[竹醋网]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：摘要 DirectDrive架构让耳机放大器摆脱了传统设计中必需的隔直电容。本文将介绍DirectDrive技术的工作原理及其优势。 传统耳机放大器 在大多数电池...