采用LM3481的便攜式揚(yáng)聲器參考設(shè)計(jì)

大量便攜式揚(yáng)聲器正在涌入市場(chǎng)，對(duì)存儲(chǔ)或播放媒體內(nèi)容的現(xiàn)代蜂窩電子產(chǎn)品和內(nèi)存設(shè)備的音頻性能起到補(bǔ)充作用。當(dāng)前的挑戰(zhàn)是：便攜式設(shè)備的物理尺寸是一大賣(mài)點(diǎn)，但電池不具備提供優(yōu)質(zhì)音頻播放所需的功率密度或使用壽命。此外，物理尺寸還導(dǎo)致缺乏深沉的諧振低音，使音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)失真，喪失吸引力。

許多制造商正在生產(chǎn)的便攜式（通常支持藍(lán)牙（Bluetooth?）技術(shù)）揚(yáng)聲器包含較大的電池并擁有能處理低頻低音的物理尺寸。在這類(lèi)設(shè)計(jì)中存在很多有待攻克的難題，通常與這些因素有關(guān)：系統(tǒng)集成、熱可靠性、成本效益以及適合揚(yáng)聲器的單節(jié)鋰離子電池驅(qū)動(dòng)器的使用。

德州儀器（TI）已打造出一種參考設(shè)計(jì)，可展示高性能緊湊靈活的升壓型轉(zhuǎn)換器如何能幫助應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)（圖1）。

圖1：便攜式揚(yáng)聲器參考設(shè)計(jì)

LM3481升壓型控制器可支持緊湊設(shè)計(jì)和高效率。圖2展列了您在負(fù)載范圍內(nèi)可預(yù)期的效率、比較解決方案尺寸和熱性能的演示。

LM3481提供了緊湊高效、材料清單列項(xiàng)很少的解決方案，可幫客戶(hù)解決與其設(shè)計(jì)工程師用來(lái)制作便攜式揚(yáng)聲器的魅力型小巧設(shè)計(jì)和形狀相關(guān)的熱密度問(wèn)題。它還支持在整個(gè)至揚(yáng)聲器的功率輸出范圍內(nèi)的低成本實(shí)施方案。您可在圖2中看到這些亮點(diǎn)。

圖2：效率、熱性能和解決方案性能

該器件還支持超低輸入電壓（Vin）功能，這對(duì)單節(jié)鋰離子電池設(shè)計(jì)尤為重要。隨著鋰電池的功率容量開(kāi)始衰減，提供給電路的電壓也將開(kāi)始衰減。通常情況下，在電池將開(kāi)始加速衰竭的地方有一個(gè)“拐點(diǎn)”。這往往轉(zhuǎn)變?yōu)檫@樣一種情況：揚(yáng)聲器開(kāi)始失真，動(dòng)感音符聽(tīng)起來(lái)不再清晰，如圖3所示。

圖3：?jiǎn)喂?jié)電池快沒(méi)電導(dǎo)致的音頻削波失真

LM3481可支持電壓升壓和動(dòng)態(tài)負(fù)載，使便攜式揚(yáng)聲器能繼續(xù)以高清晰度運(yùn)行，直至電池最后耗盡電量。

和任何開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器一樣，在電壓轉(zhuǎn)換中使用高頻晶體管會(huì)產(chǎn)生噪聲。重要的是了解這在最終設(shè)計(jì)中的影響以及抑制方法、如何在音頻輸出中避免這種噪聲的方法。首先設(shè)計(jì)好集成電路（IC），這可以最大限度地減少這種噪聲（見(jiàn)圖4）；其次，在您的印刷電路板（PCB）布局中采用合理精湛的技術(shù)也是保持高性能的關(guān)鍵；此外，來(lái)自電源的噪聲越低，對(duì)音頻輸出的干擾越小，參考設(shè)計(jì)可證明這一點(diǎn)（如圖5所示）。

所以，完全有可能提供結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)施成本低且易于設(shè)計(jì)的高性能產(chǎn)品，從而使現(xiàn)代便攜式揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)人員有能力讓要求極高的客戶(hù)心滿意足。

圖4：顯示低噪聲的LM3481的輸出紋波

圖5：解決方案音頻性能（總諧波失真）與頻率