MAX9722A/MAX9722B：高性能立體聲耳機放大器的卓越之選

在當今的便攜式設備市場中，對于音頻放大器的要求越來越高，不僅需要小巧的體積以適應有限的電路板空間，還需要出色的性能來提供優質的音頻體驗。MAX9722A/MAX9722B立體聲耳機放大器就是這樣一款滿足多種需求的優秀產品。下面，我們就來詳細了解一下這款放大器。

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產品概述

MAX9722A/MAX9722B專為電路板空間有限的便攜式設備而設計。它采用獨特的DirectDrive架構，能從單電源產生接地參考輸出，無需大型直流阻隔電容，節省了成本、電路板空間和元件高度。其增益可內部設置（MAX9722B為 -2V/V）或外部調整（MAX9722A），每通道可向16Ω負載提供高達70mW的功率，或向32Ω負載提供130mW的功率，總諧波失真加噪聲（THD+N）低至0.009%。在217Hz時，電源抑制比（PSRR）達到80dB，可在嘈雜的數字電源下工作，無需額外的線性穩壓器。耳機輸出具備±8kV ESD保護，全面的抗咔嗒聲和爆音電路可抑制啟動和關閉時的可聽咔嗒聲和爆音，低功耗關機模式可將電源電流降至0.1μA。

產品特性亮點

寬電源電壓范圍與低功耗

該放大器可在2.4V至5.5V的單電源下工作，靜態電源電流僅為5.5mA，關機電源電流低至0.1μA，如此低的功耗特性非常適合便攜式設備的電源管理要求，能有效延長設備的電池續航時間。

高PSRR與無大電容設計

高達80dB（217Hz）的PSRR消除了對低壓差線性穩壓器（LDO）的需求。接地參考輸出無需大型直流阻隔電容，不僅節省了成本和空間，還避免了輸出電容對低頻響應的影響，同時差分輸入增強了噪聲消除能力，可有效提高音頻信號的質量。

靈活的增益設置與低失真

MAX9722A增益可外部調整，MAX9722B則為固定 -2V/V增益，每通道向32Ω負載提供130mW功率時，THD+N低至0.009%，確保了音頻信號的高保真度。

全面的保護功能

具備短路和熱過載保護功能，耳機輸出采用人體模型可承受±8kV ESD保護，能有效保護放大器和耳機設備，提高產品的可靠性和穩定性。

電氣特性分析

電源與電流特性

在電源電壓范圍方面，保證PSRR測試條件下為2.4V至5.5V。靜態電源電流典型值為5.5mA，最大值為13mA；關機電源電流典型值為0.1μA，最大值為2μA。SHDN輸入邏輯高電平為2V，邏輯低電平為0.8V，輸入泄漏電流在 -1μA至 +1μA之間。

放大器相關特性

MAX9722B的電壓增益為 -2V/V，增益匹配在左右聲道間為±2%。輸入失調電壓在不同類型下有不同范圍。輸入阻抗在MAX9722B中測量為10kΩ至20kΩ，輸入共模電壓范圍為 -0.5V至 +0.7V。共模抑制比在MAX9722A中為 -60dB至 -70dB，電源抑制比在DC和不同頻率下表現良好。輸出功率在不同負載和條件下有明確的參數，THD+N在不同負載和功率下也有相應的指標，信號 - 噪聲比可達100dB，噪聲電壓在22Hz至22kHz帶寬內為6μV RMS，壓擺率為0.5V/μs，最大電容負載為200pF，電荷泵振蕩器頻率在505kHz至800kHz之間，串擾為78dB，ESD保護為±8kV，熱關機閾值為145°C，熱關機滯后為5°C。

典型應用與電路設計

應用領域廣泛

適用于筆記本電腦、智能手機、臺式PC、PDA、MP3播放器、便攜式音頻設備、平板顯示器和手機等多種設備。

元件選擇要點

• 輸入濾波：輸入電容（CIN）與輸入電阻（RIN）構成高通濾波器，去除輸入信號的直流偏置。選擇CIN時應使 -3dB點遠低于感興趣的最低頻率，建議使用低電壓系數的電介質電容，如鉭或鋁電解電容，以減少低頻失真。
• 電荷泵電容選擇：為獲得最佳性能，應使用等效串聯電阻（ESR）小于100mΩ的電容。低ESR陶瓷電容可最小化電荷泵的輸出電阻，在擴展溫度范圍內，建議選擇X7R電介質的電容。
• 飛跨電容（C1）：其值會影響電荷泵的負載調節和輸出電阻。過小的C1值會降低設備提供足夠電流驅動的能力，導致輸出電壓損失；增大C1值可在一定程度上改善負載調節并降低電荷泵輸出電阻。
• 保持電容（C2）：其值和ESR直接影響PVSS的紋波。增大C2值可降低輸出紋波，降低C2的ESR可同時降低紋波和輸出電阻。在最大輸出功率較低的系統中，可使用較低電容值的C2。
• 電源旁路電容：電源旁路電容（C3）可降低電源的輸出阻抗，減少電荷泵開關瞬變的影響。應將C3與PVDD相連，其值與C1相同，并盡可能靠近PVDD和PGND引腳放置。

放大器增益設置

MAX9722B的增益內部設置為 -2V/V，所有增益設置電阻集成在設備內，減少了外部元件數量。MAX9722A的增益通過外部反饋電阻設置，建議選擇10kΩ的反饋電阻值，以避免因輸入偏置電流導致輸出失調電壓增加，進而減少流向負載的直流電流。

共模感應與噪聲抑制

MAX9722A的INR+和INL+輸入可連接在一起形成共模輸入，用于感應和校正耳機返回與設備接地之間的差異，從而消除接地環路噪聲。通過電阻分壓器將INR+和INL+連接在耳機插孔返回和設備SGND之間，使用相同值的電阻可實現最佳共模抑制。對于MAX9722B，RIN = 15kΩ，RF = 30kΩ。通過在SGND和R2之間添加電容可改善直流共模抑制比。若不需要接地感應，可將INR+和INL+直接連接到SGND。

壓電揚聲器驅動

MAX9722的DirectDrive架構可配置為驅動壓電揚聲器。在單5V電源下，每個輸出可擺動6VP - P，若需要更高輸出電壓，可將MAX9722A配置為橋接負載（BTL）放大器，使負載看到的最大輸出擺幅加倍至12VP - P。但由于壓電揚聲器的電容特性，可能會導致MAX9722不穩定，可通過在揚聲器串聯一個簡單的電感/電阻網絡來隔離揚聲器電容，確保設備輸出在高頻時看到約10Ω的電阻負載，從而保持穩定性。

布局與接地注意事項

為實現最佳性能，正確的布局和接地至關重要。應在印刷電路板（PCB）上的單點將PGND和SGND連接在一起，將與電荷泵相關的所有元件（C2和C3）連接到PGND平面。在設備處將PVDD和SVDD連接在一起，將PVSS和SVSS連接在一起。通過電荷泵電容C2和C3完成兩個電源的旁路。應將電容C2和C3盡可能靠近設備放置，將PGND和所有攜帶開關瞬變的走線遠離SGND以及音頻信號路徑中的走線和元件。

總結

MAX9722A/MAX9722B立體聲耳機放大器憑借其獨特的架構、出色的性能和全面的保護功能，為便攜式設備的音頻設計提供了一個優秀的解決方案。在實際應用中，我們需要根據具體的設計需求，合理選擇元件和設置參數，同時注意布局和接地等細節，以充分發揮該放大器的優勢，為用戶帶來優質的音頻體驗。大家在使用過程中遇到過哪些有趣的問題或者有什么獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區分享交流。