在便攜式音頻設備風靡的今天，設計師們始終在有限的電池電壓（5V或單節鋰電池）框架內，與三個核心痛點博弈：如何不依賴笨重的升壓電感，就讓小設備爆發出足夠響亮的音量？如何在追求高響度的同時，確保脆弱的喇叭不因過載而損壞？又如何在電池電量將盡、內阻增大時，避免設備突然“罷工”關機？

功率與效率的博弈：傳統5V供電，輸出功率天花板觸手可及。外置升壓電路雖能提升電壓，卻以增加成本、PCB面積和功耗為代價。

音量與安全的矛盾：盲目提升增益以求響亮，極易導致信號削波產生刺耳“破音”，更可能因瞬間過功率而燒毀喇叭音圈，可靠性存疑。

系統穩定性的隱憂：當電池老化或處于低電量時，其內阻陡增。若功放瞬間抽取大電流，會導致電池電壓驟降，可能引發主控系統復位甚至意外關機，體驗極差。

拓爾微電子推出的 TMS8931 —— 一款4.5W單聲道Class G音頻功放芯片，正是為解決這些系統性難題而生。它不只提供功率，更提供了一套完整的“高響度、高可靠”音頻解決方案。

▲TMS8931 原理圖

針對這些普遍痛點，拓爾微電子全新推出的TMS8931 —— 一款4.5W單聲道Class G音頻功放芯片，正是為解決這些系統性難題而生。它不只提供功率，更提供了一套完整的“高響度、高可靠”音頻解決方案。

Class G電荷泵：無需電感的高效升壓引擎

市場痛點：在5V或單節鋰電池供電的苛刻條件下，傳統D類功放的輸出功率存在理論天花板，難以驅動喇叭實現震撼響度。外置升壓電感方案則增加了成本、功耗和寶貴的PCB面積。

TMS8931技術價值：集成基于電荷泵的Class G架構，是破局關鍵。小信號時，芯片直接由電池供電，靜態電流低至2.8mA，極致節能；當需要大功率輸出時，內置電荷泵在20μs內啟動，將內部功率電源（PVDD）升至約6.3V，從而在5V輸入、4Ω負載下輸出高達4.5W的功率。其核心價值在于，在顯著提升輸出能力的同時，完全省去了外部電感，實現了高功率、高效率與極小布板面積的完美統一。

APC自適應防破音 + 三檔可設功率：喇叭的雙重智能保鏢

市場痛點：提升響度最粗暴的方法是增加增益，但這極易導致音頻信號削波（破音），產生刺耳失真，長期更會因瞬間功率過載而損壞喇叭音圈，可靠性風險高。

TMS8931技術價值：芯片提供了軟硬件結合的雙重保護。APC（自適應PWM控制） 功能在檢測到信號即將削波時，能在一個周期內快速限制輸出功率，消除可聞破音。硬件上支持三檔最大輸出功率可調，允許開發者根據所選喇叭的額定功率，在芯片端設置一個絕對安全上限，從根源上杜絕過載損壞。這使得設計師能大膽追求最佳聽感，而無后顧之憂。

電池電壓追蹤：低電量系統的“鎮定劑”

市場痛點：當設備電池電量偏低時，其內阻會增大。若此時功放突然播放大動態音樂，瞬間的大電流需求會導致電池電壓暴跌，極易引發主控系統復位或異常關機，造成糟糕的用戶體驗。

TMS8931技術價值：芯片集成電池電壓追蹤功能，實時監控供電電壓（VDD）。當電壓偏低時，芯片會自動、平滑地限制最大輸出功率，防止因自身工作而拉垮系統電壓。這徹底解決了便攜設備在低電量時聲音卡頓或突然關機的頑疾，極大增強了系統的整體穩定性與用戶體驗。

快速啟停與可調軟啟動：聽感的“凈化器”

市場痛點：功放芯片在開關機瞬間，由于偏置電壓的突變，容易產生“噗噗”（Pop-Click）的沖擊噪聲，嚴重影響聽感品質和產品的高級感。

TMS8931技術價值：芯片內置快速Fade-in/Fade-out電路。在開關機時，能對音頻信號進行約2ms的平滑淡入淡出控制。這能有效抑制開關機過程中的沖擊電流，實現安靜、順滑的啟停體驗，杜絕了令人不快的噪聲。

全面的保護與卓越的音頻性能：高可靠性的基石

市場痛點：便攜設備使用環境復雜，面臨著靜電、短路、過熱等潛在風險，需要芯片具備強大的自我保護能力。同時，基礎音頻性能（失真、噪聲）的優劣直接決定了音質的下限。

TMS8931技術價值：芯片集成了輸出對電源/地短路保護、過溫保護、欠壓鎖定（UVLO）等多重保護機制，ESD等級高達4kV/5000V HBM，提供了堅如磐石的可靠性。在音質層面，其THD+N（總諧波失真加噪聲）低至0.035%，輸出底噪僅為129μV@26dB增益，確保了純凈、高保真的聲音起點，為優質音頻體驗奠定了堅實基礎。

拓爾方案TMS8931與市場傳統方案對比總結:

產品特點

? 最大輸出功率4.5W：4.5W@RL=4Ω/10%THD

? 三檔最大輸出功率用戶可設定匹配不同的喇叭

? 默認基于APC（Adaptive PWM Control）技術的防破音輸出

? 內置電荷泵升壓，無需電感

? G類工作模式（電荷泵自動控制）

? D 或者AB雙模輸出（TMS8931）

? 電池電壓追蹤以限制最大輸出功率

? 支持單端或者差分輸入

? 2.8V~5.5V工作電壓范圍

? 內置快速的Fade-in/Fade-out

? 4kV HBM ESD

? 輸出對輸出， 輸出對VDD， 輸出對GND短路保護

? 過溫保護

? TMS8931/ESSOP-10L

拓爾微TMS8931，不僅是一顆高性能的4.5W D類音頻功放，更是一套為現代便攜與適配器供電設備量身定制的高可靠性音頻系統解決方案。它創新性地融合了 Class G電荷泵 以突破低壓功率瓶頸，通過 APC防破音 與 可設功率 雙重機制守護喇叭安全，并憑借 電池電壓追蹤 與 可調軟啟動 功能，系統性解決了設備在“低電量工作”與“上電瞬間”兩大關鍵節點的穩定性難題。其卓越的音頻性能（THD+N低至0.035%）、全面的保護機制以及極簡的外圍需求，使工程師能夠以更低的系統復雜度和成本，打造出聲音更響亮、聽感更純凈、運行更可靠的產品。TMS8931重新定義了緊湊型設備音頻系統的價值標準，是追求卓越用戶體驗與差異化競爭力的理想選擇。

審核編輯 黃宇