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有数字音量控制的立体声耳机功放LM4981

有数字音量控制的立体声耳机功放LM4981

点击数:7647 次   录入时间:03-04 11:39:06   整理:http://www.55dianzi.com   元器件特点及应用

  数字音量控制电路

      数字音量控制电路如下图所示(仅画出1个通道)。放大器的增益电阻由电子电位器与输入电阻组成。改变数字电位器的位置,即改变输入电阻Ri与反馈电阻Rf的比值,从而改变了放大器的增益,也就是改变了输出音量的大小。下图中电子电位器的中头向左移动,增加了Rf/Ri的比值,音甚增加;中心头向右移动音量减小。数字音量控制电路

  由CLOCK及UP/DN两引脚输入信号实现音量控制,输入信号波形图如下图所示。CLOCK端输入时钟信号,UP/DN端输入音重升/降信号(只有这两种信号同时存在才能调节音量)。在时钟信号上升沿时,报UP/DN的电平决定音量的升或降,UP/DN端加高电平时,音量增加;UP/DN端加低电平时,音室降低。输入信号波形图

  电平大于1,4V为高电平,电平小于0.4V为低电平。

  音量的增益为16级,最大为+l2dB,最小为-33dB,每一级为3dB。在器件上电时,放大器增益设在OdB位置。在关闭模式(SHDN)时,LM4981将电位器回复到以前设定的位置。

  音量控制由控制器(μC)或微处理器(μP)来控制,其外部有音量升、降按钮,内部有给CLOCK及UP/DN的控制信号,示意图如下图所示。

  关闭控制电路

  LM4981有SDMODE(关闭模式)选择端及SD(关闭)控制端,在这两端加不同的电平来实现高电平关闭或低电平关闭,如表1所示,在SDMODE接低电平(接GND)时,在SD端加低电平时使LM4981关闭;在SDMODE接高电平(接Vdd)时,SD端加高电平时使LM4981关闭,示意图如下图所示。在关闭状态时耗电典型值为0.1uA。SD端一般与UC或UP的I/0接口,直接控制其工作或关闭。

  电荷泵电压反转电路

  为了放大器输出直接接耳机,取消输出耦合电容器,在LM4981中集成了电荷泵电压反转电路,示意图如下图所示。使放大器工作在正负电源状态[电荷泵电路输入Vdd电压,输出Vss电压(Vss电压-~_Vdd)]。

  在CCP+及CCP-之间接2.2~3.3HF的X7R介质多层陶瓷电容器作泵电容,在电荷泵输出端VCP_OUT端接2.2UF旁路电容。由于MLCC的等效串联电阻小,使输出纹波电压及输出电阻小。

  自动备用模式电路

  LM4981内部有自动备用模式电路。在没有输入立体声音频信号时,在接近l2s后,LM4981自动进入低电流备用模式。如果输入信号达到阀值电压后,它立即回到全功率工作状态。输入信号的阀值电压并不是一个固定值,而是随电源电压的增大而加大。示意图如图6所示。图示出正常工作模式时,不同的电源电压时的电源电流特性及备用模式时的特,1,生。在备用模式时,其耗电要比正常工作模式时耗电小很多;并且也可看出,不同的电源电压时,其阀值电压变化的情况。



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  时钟信号、音量升/降控制信号及关闭控制信号由μC(或μF))来控制。该器件为小尺寸16引脚LLP封装。

  引脚排列与功能

  LM4891的引脚排列如下图所示,个各引脚功能如下表所示。

引脚   符号     功能 1   CPVdd 电荷泵电路电源 2   CCP+ 泵电容正极端 3   PGND 电源地 4   CCP- 泵电容负极端 5 VCP_OUT 电荷泵输出端 6 CLOCK 时钟信号输入端 7   UP/DN 音量升/降控制信号输入端 8 INR 右通道音频信号输入端 9 Avdd 放大器正电源电压输入端 10 OUTR 右通道输出端 11 AVss 放大器负电源电压输入端 12 OUTL 左通道输出端 13 INL 左通道输入瑞 14 SGND 信号地 15 SD 关闭控制输入端 16 SD MOD 关闭模式选择

  主要技术参数

  LM4891的主要技术参数:电源电压Vdd为2.0~4.2V;静态电流典型值为7mA;备用模式时电源电流典型值为2.3mA;关闭状态时耗电典型值为0.1μA逻辑高电平大于0.7Vdd;0.7Vdd;逻辑低电平小于0.3Vdd(包括时钟信号及UP/DN信号);输出功率在THD+N=1%(max)、f=lkHz、RL=l6Ω、单通道时,典型值为83mW(若双通道时,则每通道输出功率典型值为40mW);电源电压变动抑制率(PSRR)为50~65dB;工作温度范围为-40~+85℃。

  由上述结构及性能来看,LM4981是一种性能良好的立体声耳机功率放大器,运合应用于便携式产品、如MP3播放器、袖珍收音机、移动电话及PDA等产品。




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