MAX4298/MAX4299：适用于严苛环境的音频系统IC

在电子设计领域，音频系统IC的性能和稳定性至关重要，尤其是在数字环境嘈杂、电路板空间有限的情况下。今天，我们就来详细探讨一下Maxim公司的MAX4298和MAX4299这两款音频系统IC。

文件下载：MAX4298ESD+T.pdf

产品概述

MAX4298和MAX4299专为单+5V应用而设计。其中，MAX4299集成了立体声耳机驱动器、麦克风放大器和+3.3V线性稳压器；而MAX4298仅具备立体声耳机驱动器。这两款IC特别适用于数字环境恶劣、电路板空间紧张且数字电源嘈杂的场景。它们采用了创新的设计技术，在音频信号频段内实现了超高的电源抑制比（PSRR），同时还具备高电流轨到轨输出驱动能力，能够驱动长电缆连接的高容性负载，如台式机/笔记本电脑的耳机或扬声器，并且完全符合PC99标准。

关键特性

高PSRR性能

放大器在直流时的电源抑制比优于115dB，在20kHz时达到93dB。输出放大器能够在10kΩ负载下驱动1.5VRMS信号，失真率仅为0.0008%；也能以0.02%的失真率驱动32Ω耳机达到1.2VRMS。这种高PSRR性能使得它们在嘈杂的电源环境下也能保持出色的音频质量。

线性稳压器

MAX4299中的+3.3V线性稳压器能够输出100mA的电流，可用于为其他敏感的模拟电路提供干净的电源。

无咔嗒声/噗噗声功能

这两款IC设计用于交流耦合负载的高保真音频性能。通过特殊的设计技术，实现了无咔嗒声/噗噗声的上电序列，使用低电流备用电源（SVCC）或外部肖特基二极管/储能电容器组合可实现无咔嗒声/噗噗声的掉电，还提供了无咔嗒声/噗噗声的静音功能，确保在输入信号关闭时输出保持低阻抗。

静音功能

MAX4298/MAX4299设有MUTE引脚，用户可通过该引脚静音设备的输出。当MUTE引脚为逻辑高电平时，输入信号与功率放大器断开连接。需要注意的是，MUTE仅影响耳机驱动器输出，REG、BIAS和MICOUT不受影响，OUT1和OUT2静音但保持低阻抗状态，以确保无咔嗒声/噗噗声操作。

电气特性

电源电压范围

两款IC的电源电压范围为4.5V至5.5V，能够适应一定范围内的电源波动。

静态电流

MAX4298的静态电流典型值为10.2mA，MAX4299为10.6mA，在静音状态下静态电流与正常状态相同。

驱动器放大器

输入失调电压典型值为±1mV，输入偏置电流典型值为0.2nA。在不同负载下，输出驱动能力表现出色，如在10kΩ负载下可输出1.5VRMS信号，总谐波失真加噪声（THD+N）低至0.0008%。

麦克风放大器（仅MAX4299）

输入失调电压典型值为±2mV，输入偏置电流典型值为0.2nA。在10kΩ负载下，输出驱动能力可达1.5VRMS，THD+N低至0.005%。

稳压器（仅MAX4299）

稳压器输出电压在3.15V至3.45V之间可调，在4.5V至5.5V的电源电压范围内，具有良好的线路调节和负载调节性能。

引脚说明

MAX4298和MAX4299提供了多种封装形式，不同封装的引脚功能有所不同。例如，REG引脚为稳压器输出，需通过10µF电容器旁路到地；FB引脚为稳压器反馈，可通过外部电阻调整稳压器输出值；OUT1和OUT2为驱动器放大器输出等。在设计电路时，需要根据具体的封装形式和应用需求正确连接引脚。

应用信息

电容器选择和稳压器稳定性

通常，在REG（仅MAX4299）上使用10µF电容器，在CBYPASS上使用1µF电容器。较大的电容器值和较低的等效串联电阻（ESR）可提供更好的电源噪声抑制和线路瞬态响应。为确保在全温度范围和高达100mA的负载电流下稳定运行，建议REG至少使用10µF电容器，CBYPASS至少使用1µF电容器。

麦克风偏置（仅MAX4299）

常见的麦克风元件需要电阻偏置来为其内部电路供电，通常使用2kΩ电阻，麦克风通过交流耦合连接到麦克风放大器。若麦克风元件允许低电压运行，将偏置连接到REG输出可提供出色的电源抑制。

电源和旁路

MAX4298/MAX4299出色的PSRR使其能够在嘈杂的电源下工作。在大多数应用中，从VCC到地连接一个0.1µF电容器即可，该旁路电容器应靠近VCC引脚放置。同时，良好的布局可减少功率放大器输入和输出处的杂散电容和噪声，提高性能。

功率耗散

功率放大器的最大功耗可通过公式$PIC(DISS)=(VCC)^{2} /left(pi^{2} RLright)$计算，稳压器的功耗可通过公式$PREG =left(V{CC}-V{REG}right) × 100 mA$计算。为避免热关断，稳压器和放大器的功耗总和不得超过封装的绝对最大功耗额定值。

短路保护和热关断

MAX4298/MAX4299的所有输出均具有短路电流保护功能，还具备热关断功能，可保护芯片免受因临时短路或超过封装功耗限制而导致的结温超过+150°C的情况。驱动器放大器输出电流限制约为±220mA，稳压器为150mA，麦克风放大器为+1.5mA / -12mA。

USB应用

通用串行总线（USB）接口是连接中速PC外设的常用方法，但USB电源的噪声问题可能不适合高保真音频应用。MAX4298/MAX4299出色的PSRR使其对电源噪声不敏感，非常适合USB应用，例如IP电话等。

总结

MAX4298和MAX4299是两款性能出色的音频系统IC，它们在高PSRR、无咔嗒声/噗噗声功能、输出驱动能力等方面表现优异，适用于多种音频应用场景。在设计音频电路时，电子工程师可以根据具体的需求选择合适的型号，并合理应用其特性，以实现高质量的音频性能。你在实际应用中是否遇到过类似音频IC的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。