１、概述
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２是ＭＡＸＩＭ公司推出的两款单声道Ｄ类音频功率扩大器，ＭＡＸ９７１２能够以高于８５％的功率为８Ω负载供给０．５Ｗ的功率，ＭＡＸ９７００的转化功率更是到达９０％以上可为８Ω负载供给１．２Ｗ的功率。ＭＡＸＩＭ专有的低ＥＭＩ调制计划省去了传统的Ｄ类输出滤波器，一起扔掉了粗笨的散热器，然后节约了电路板空间，延伸了电池寿数，这些特征使它们成为便携式音频使用的合适之选。
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２选用全差分结构、全桥输出，该新一代Ｄ类扩大器可供给一般只要ＡＢ类扩大器才具有的高功能，一起还具有齐备的咔嗒声与噼啪声按捺电路，并具有高达７２ｄＢ的电源按捺比（ＰＳＲＲ）、０．０１％总谐波失真及噪声（ＴＨＤ＋Ｎ）以及高于９０ｄＢ的ＳＮＲ。其短路与热过载维护功使该器材在毛病条件下能够免于损坏。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２可在２．５～５．５Ｖ的宽电压范围内作业，便利与各种电压规范的微处理器衔接，此外，它们的静态电流只要４ｍＡ？低功耗关断方法下仅为０．１μＡ。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２选用散热功率高、节约空间的封装，两种器材均有１０引脚ＴＤＦＮ ，３ｍｍ×３ｍｍ×０．８ｍｍ、１０引脚μＭＡＸ和１２焊球ＵＣＳＰＴＭ １．５ｍｍ×２ｍｍ×０．６ｍｍ三种封装方法。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的ＴＤＦＮ／μＭＡＸ封装引脚图如图１所示，表１列出了它们的引脚功用。
表1 MAX9700/MAX9712引脚功用
２、功用及原理
２．１ 作业原理
图２为ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的功用结构简图，差分音频信号由比较器输入，经Ｄ类调制后经过Ｈ桥扩大输出。其作业原理如下：比较器监督ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的输入，并将互补输入电压与锯齿波进行比较，当锯齿波输入起伏超出相应的比较器输入电压时，比较器输出翻转，这两个比较器在第二个比较器输出跳变的上升沿后经过一段固定时刻后复位，在第二个比较器的输出端发生了一个脉宽最小的脉冲。当输入电压增大或减小时，假如一个输出脉冲持续时刻添加，而另一个输出脉冲持续时刻坚持不变。这样就使得扬声器两头的净电压发生改变。
２．２ 调制方法挑选
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２供给两种调制方法：固定频率？ＦＦＭ？方法和扩展频谱？ＳＳＭ？方法，ＳＳＭ方法经过调制频率能够下降ＥＭＩ辐射。别的，它们的振荡器能够经过ＳＹＮＣ输入与外部时钟同步，答使用户自定义开关频率。ＳＹＮＣ输入还答应多个器材串联并确定频率，以减小时钟互调引起的搅扰。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的调制方法经过ＳＹＮＣ引脚来挑选。
（１）固定频率调制（ＦＦＭ）方法
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２具有两种ＦＦＭ方法：ＳＹＮＣ＝ＧＮＤ时，开关频率为１．１ＭＨｚ；ＳＹＮＣ＝ＦＬＯＡＴ时开关频率为１．４５ＭＨｚ。在ＦＦＭ方法下，Ｄ类输出频谱由开关频率基波及其相关谐波组成。ＭＡＸ９７１２答应开关频率有＋３２％的改变。
（２）扩频调制（ＳＳＭ）方法
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２具有受专利维护的扩频方法，这种方法将展宽频谱成分，使得经过扬声器或电缆的ＥＭＩ辐射下降３ｄＢ。ＳＹＮＣ＝ＶＤＤ时器材设置为ＳＳＭ方法。在ＳＳＭ方法下开关频率在中心频率１．２２ＭＨｚ邻近随机改变±１２０ｋＨｚ，此刻能量涣散到随频率增加的整个频宽上。
２．３ 外部时钟方法
ＳＹＮＣ输入答应ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２与体系时钟同步或将开关谐波的频谱成分分配到不灵敏的频段？在ＳＹＮＣ引脚上施加８００ｋＨｚ～２ＭＨｚ的外部ＴＴＬ时钟，能够同步ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的开关频率，其周期能够是随机的。这种方法可使器材便利的装备为单端输入扩大器。
２．４ 无滤波调制／共模闲暇方法
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２独有的调制计划能够省去传统Ｄ类扩大器所需的ＬＣ滤波器，然后提高了功率并下降了本钱。在无信号输入时，传统Ｄ类扩大器输出占空比为５０％的方波，如没有滤波器，会发生直流电压，构成负载电流而使功耗增大。由于ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２选用差分方法驱动扬声器，两路输出彼此抵消，所以闲暇方法下扬声器两头的净电压为０，然后下降了功耗。
２．５ 关断
将ＳＨＤＮ引脚置为低电平时，ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２进入低功耗（０．１μＡ）关断方法，然后延伸电池寿数。在规范方法下，该引脚应连至ＶＤＤ。
２．６ 咔嗒声与噼噗声按捺
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２具有齐备的咔嗒声与噼噗声按捺功用，能够在发动与关断时消除瞬态噪声。关断时，Ｈ桥为高阻态，发动或上电时，输入扩大器为静音状况，发动３５ｍｓ后软发动电路免除输入扩大器的静音状况。
３、ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的使用
传统的Ｄ类扩大器需求输出滤波器从扩大器输出康复音频信号，而ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２无需输出滤波器，该器材使用扬声器线圈本身的电感和扬声器与人耳的天然滤波作用从方波输出中康复音频成分，省去了输出滤波器，然后供给一个更小、更廉价、更高效的计划。不过，由于ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的输出频率远远超出了大多数扬声器的带宽，由方波频率引起的音频线圈的偏移十分小，为取得最佳作用，能够选用一个大于１０μＨ的电感与扬声器串联。
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２选用差分输入结构，兼容于许多编解码器，并供给比单端输入扩大器更强的噪声按捺才能。差分输入可抵消掉作用在输入端的任何共模信号，在蜂窝电话设备中，这一特性用于去除射频发送器中高频共模信号的影响。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２也经过将任一输入端耦合至ＧＮＤ，驱动另一输入端可装备为单端输入扩大器。耦合方法既能够选用电容耦合，也能够选用直接直流耦合，仅仅直流耦合方法省去了耦合电容，也一起失去了电容的低频按捺作用。ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２还可级联构成立体声扩大器，其电路结构如图３所示。
其间Ｕ１是主扩大器，将其未经滤波的输出用来驱动从器材Ｕ２的ＳＹＮＣ输入，这样可使两个器材的开关频率同步。同步的两片ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２能够保证在音频频谱范围内不会呈现差拍频率，不管主器材作业在ＦＦＭ仍是ＳＳＭ方法下，这种装备均能作业，由于这种ＳＹＮＣ衔接方法能够取得超卓的ＴＨＤ＋Ｎ功能，而且器材之间的串扰也很小。Ｕ２只盯梢ＳＹＮＣ的信号频率，而不是脉宽，Ｕ２内部的反应回路保证按捺Ｕ１输出的音频成分。
ＭＡＸ９７００／ＭＡＸ９７１２的详细使用电路如图４所示，图中：ＭＡＸ９７００或ＭＡＸ９７１２对１６位凌阳单片机ＳＰＣＥ０６１Ａ的语音输出信号进行扩大，ＳＰＣＥ０６１Ａ是一款语音特征明显的芯片，其语音紧缩算法库能够便利地经过ＡＰＩ函数调用。本规划选用ＭＡＸ９７００进行ＳＰＣＥ０６１语音信号的扩大，能够收到杰出作用。ＳＰＣＥ０６１Ａ有两路语音以构成立体声，图中只显示了其间一路（ＤＡＣ１），ＳＹＮＣ经过单片机ＩＯＢ１口设置为ＳＳＭ方法，开关经过ＩＯＢ２操控，音量可经过电位器ＣＷ调理。别的，语音输入的ＲＣ通路能够改进上电或中止时的语音质量。设计时，ＶＤＤ和Ｈ桥电源均经过０．１μＦ电容旁路到ＧＮＤ和ＰＧＮＤ，ＧＮＤ和ＰＧＮＤ选用星形布线与体系地衔接，以将地线共阻抗搅扰降至最低。
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