探索MAX9703/MAX9704：高效音频放大器新选择

在音频放大器的领域中，如何在保证音质的同时提高效率、节省空间一直是工程师们关注的焦点。今天，我们就来深入了解一下Analog Devices推出的MAX9703/MAX9704，这两款10W立体声/15W单声道、无滤波、扩频D类放大器，或许能为你的音频设计带来新的灵感。

文件下载：MAX9703.pdf

一、产品概述

MAX9703为单声道放大器，而MAX9704则是立体声放大器。它们结合了AB类放大器的高性能与D类放大器的高效率，在节省电路板空间的同时，还无需使用笨重的散热片。采用D类架构，这些器件的效率最高可达78%，能持续输出功率最高达15W。此外，其专有的调制和开关方案无需传统的D类输出滤波器，大大简化了设计。

文档搜索暂时未能成功获取数据，让我们还是先基于文档继续深入了解MAX9703/MAX9704。

二、核心特性

（一）调制模式灵活

它提供了两种调制方案：固定频率模式（FFM）和扩频模式（SSM）。在FFM模式下，有三种不同的开关频率可供选择。如果某些谐波频率落在敏感频段，还能将开关频率改变±35%，且不会影响音频再现。而SSM模式通过将宽带频谱分量展平，有效改善了扬声器和电缆可能辐射的EMI干扰。当设置FS1 = FS2 = H时启用该模式，开关频率会在中心频率（670kHz）左右随机变化±7%。

（二）高效节能

D类放大器的效率主要取决于输出级晶体管的工作区域。MAX9703/MAX9704的输出晶体管作为电流控制开关，额外功耗极低。功率损耗主要来自MOSFET导通电阻的I²R损耗和静态电流开销。在典型音乐播放条件下，MAX9704的效率仍能保持在>78%，远高于传统AB类放大器在相同条件下低于30%的效率。

（三）完善的保护与抑制功能

具备短路和热过载保护功能，可防止器件在故障条件下受损。同时，拥有全面的咔嗒声和噗噗声抑制功能，能消除启动和关闭时的可听瞬态噪声。关机时，H桥通过330kΩ电阻拉至PGND；启动时，输入放大器静音，内部环路将调制器偏置电压设置到正确水平，随后软启动功能逐渐解除输入放大器的静音状态。此外，还具有无咔嗒声/噗噗声的静音模式，将SS引脚拉至PGND即可静音，且仅影响输出级，不关闭设备。

（四）低失真高音质

总谐波失真加噪声（THD + N）低至0.07%，电源抑制比（PSRR）高达80dB（1kHz时），信噪比（SNR）超过95dB，能为用户带来高品质的音频体验。

三、应用优势

（一）无滤波设计

传统D类放大器需要输出滤波器来恢复音频信号，这不仅增加了成本和解决方案的尺寸，还可能降低效率。而MAX9703/MAX9704无需输出滤波器，依靠扬声器线圈的固有电感以及扬声器和人耳的自然滤波来恢复音频信号。这种设计使得解决方案更加紧凑、成本更低且效率更高。不过，为确保最佳效果，建议使用串联电感>30μH的扬声器，当扬声器电感>60μH时可实现最佳效率。

（二）内部调节器

具备内部6V调节器输出（VREG），为逻辑引脚（G，FS）提供高电平逻辑电压，简化了系统设计并降低了成本。但在关机模式下，VREG不可用，且不能将其作为6V电位施加到周围系统组件上，需用6.3V、0.01μF的电容将REG引脚旁路到AGND。

（三）增益选择灵活

通过G1和G2逻辑输入可设置放大器的增益，提供了29.6dB、19.1dB、13dB和16dB四种增益选项，能满足不同应用场景的需求。

（四）输入方式多样

支持差分输入和单端输入两种方式。差分输入结构使其与许多编解码器兼容，能有效减少共模噪声；单端输入则可通过将任一输入电容耦合到AGND并驱动另一输入来实现。

四、设计要点

（一）元件选择

输入电容CIN与MAX9703/MAX9704的输入阻抗构成高通滤波器，用于去除输入信号的直流偏置，应选择使 -3dB点远低于感兴趣的最低频率的CIN值。充电泵电容应选择ESR小于100mΩ的电容，如X7R电介质的陶瓷电容，以实现最佳性能。飞行电容C1的值会影响充电泵的负载调节和输出电阻，而保持电容C2的电容值和ESR直接影响CHOLD处的纹波。

（二）电源旁路与布局

正确的电源旁路对于确保低失真操作至关重要。应使用0.1μF的电容尽可能靠近每个VDD引脚将其旁路到PGND，并根据应用和电源特性添加额外的大容量电容。AGND和PGND应采用星形连接到系统接地。

（三）散热设计

虽然D类放大器的效率和散热性能优于AB类放大器，但仍需合理考虑系统的散热问题。在实际测试中，应使用实际音频信号而非连续正弦波，因为音频信号的实际热影响远低于连续正弦波。在PCB设计中，应将外露焊盘焊接到大面积铜多边形，并添加尽可能多的铜连接到相邻引脚和组件。必要时，可添加外部散热片来改善散热性能。

（四）负载阻抗选择

为优化MAX9703/MAX9704的效率，建议使用12Ω 至16Ω的扬声器。如果无法使用该阻抗范围的负载，在驱动6Ω至10Ω负载时可选择较低的电源电压。

五、总结

MAX9703/MAX9704作为一款高性能、高效率的音频放大器，凭借其独特的特性和优势，在LCD TV、LCD显示器、台式PC、LCD投影仪以及免提车载电话适配器等众多应用领域具有广阔的应用前景。在实际设计中，工程师们需充分考虑元件选择、电源旁路与布局、散热设计以及负载阻抗等因素，以确保实现最佳的性能和可靠性。你在音频放大器设计中遇到过哪些挑战呢？你认为MAX9703/MAX9704能否解决这些问题？欢迎在评论区分享你的看法。