利用包络追踪功能提高声频放大器的效率

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利用包络追踪功能提高声频放大器的效率 [复制链接]

声频放大器的一个关键设计难题在于产生电源电压。使用单芯锂电池作为电源时，升压转换器会将该电压升高，从而使声频放大器产生偏压。升高的电压水平要在声频质量和功耗之间达成折衷。您希望将电源电压升高到足以不扭曲或修剪某些声频信号（峰值功率较高）的水平。但您也不希望在其它声频信号期间耗散大量过电压（峰值功率较低）。那么，鱼与熊掌能否兼得呢？

如果电源能够根据输入的声频信号进行调整，那么答案是肯定的。较高功率的信号（需要使较高的电源电压不发生扭曲）会将声频放大器的电源电压升到更高。当该信号离开并返回较低水平时，电源电压降低。根据不断变化的声频信号而动态优化电源电压的过程被称作包络追踪。声频功率放大器的包络追踪电源参考设计可将单芯锂电池的电源电压从5.5V一直调整到11.75V。图1所示为实施过程。

图 1：对声频信号进行包络追踪的PMP9774框图

包络追踪的关键在于测量输入声频信号的强度。OPA4377是一种轨到轨输出、低成本的运算放大器，可调整左侧声频输入和右侧声频输入，并产生“包络信号”。然后该信号驱动晶体管，调节TPS61088升压转换器的输出电压。升压转换器包含内部功率晶体管，并通过单芯锂电池提供超过20瓦的输出功率，驱动声频放大器。

与将升压转换器设至最高输出电压的传统解决方案相比，包络追踪只需要额外的运算放大器和无源器件来调整声频信号。利用这少量的额外电路和包络追踪，即可在声频放大器中实现显著的省电效果。

包络追踪还可以在其它哪些应用中帮您省电？