音樂和娛樂在我們的生活中無處不在。傳統的外置音響設備已經在過去的100多(duo)年(nian)給(gei)消(xiao)費(fei)者(zhe)帶(dai)來(lai)了(le)極(ji)佳(jia)的(de)體(ti)驗(yan)，從(cong)早(zao)期(qi)的(de)電(dian)影(ying)娛(yu)樂(le)到(dao)露(lu)天(tian)搖(yao)滾(gun)音(yin)樂(le)會(hui)，再(zai)到(dao)家(jia)庭(ting)影(ying)院(yuan)，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)消(xiao)費(fei)者(zhe)從(cong)大(da)型(xing)娛(yu)樂(le)設(she)備(bei)得(de)到(dao)的(de)優(you)良(liang)體(ti)驗(yan).

 

但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)當(dang)今(jin)的(de)移(yi)動(dong)消(xiao)費(fei)者(zhe)而(er)言(yan)，他(ta)們(men)需(xu)要(yao)小(xiao)尺(chi)寸(cun)設(she)備(bei)也(ye)能(neng)提(ti)供(gong)響(xiang)亮(liang)的(de)音(yin)頻(pin)效(xiao)果(guo)。在(zai)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)耳(er)機(ji)上(shang)玩(wan)視(shi)頻(pin)遊(you)戲(xi)現(xian)已(yi)司(si)空(kong)見(jian)慣(guan)，消(xiao)費(fei)者(zhe)使(shi)用(yong)增(zeng)強(qiang)現(xian)實(shi)太(tai)陽(yang)鏡(jing)、可穿戴式頸帶或藍牙揚聲器收聽音樂
，這些設備小巧便捷可以放進口袋之中。以前的“靜音”設備或充其量能提供平平音頻效果的設備現被集成到智能家居中被重新構想。諸如恒溫器
、家jia庭ting保bao安an攝she像xiang頭tou和he電dian視shi遙yao控kong器qi之zhi類lei的de簡jian單dan設she備bei現xian都dou配pei備bei了le麥mai克ke風feng和he揚yang聲sheng器qi，聽ting從cong語yu音yin指zhi示shi並bing響xiang應ying用yong戶hu。通tong過guo集ji成cheng揚yang聲sheng器qi和he麥mai克ke風feng，即ji使shi是shi智zhi能neng手shou表biao這zhe樣yang最zui小xiao體ti積ji的de連lian接jie設she備bei也ye可ke以yi提ti供gong差cha異yi化hua

，用yong戶hu無wu需xu智zhi能neng手shou機ji即ji可ke進jin行xing語yu音yin通tong話hua。

 

隨著設備尺寸變得越來越小
，電源也隨之變小。鋰電池因其使用壽命長和充電時間短而備受歡迎。例如通過USB連接的5伏電源也是一種流行的標準。但是這些電源能提供響亮的音頻效率嗎？在大多數情況下

，答案是否定的。例如，使用標準的3.7 V鋰離子作為電源，驅動典型8Ω揚聲器的高效放大器則提供不到1瓦的電能。當電池電量不足或電池老化時，電池電壓會降低
，而電池阻抗則會增加2-3倍。如圖1所(suo)示(shi)
，這(zhe)將(jiang)導(dao)致(zhi)傳(chuan)遞(di)到(dao)揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)更(geng)少(shao)。為(wei)什(shen)麼(me)不(bu)隻(zhi)使(shi)用(yong)低(di)阻(zu)抗(kang)揚(yang)聲(sheng)器(qi)呢(ne)？因(yin)為(wei)這(zhe)將(jiang)不(bu)僅(jin)增(zeng)加(jia)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)，還(hai)會(hui)在(zai)放(fang)大(da)器(qi)和(he)揚(yang)聲(sheng)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)走(zou)線(xian)或(huo)電(dian)纜(lan)上(shang)造(zao)成(cheng)更(geng)高(gao)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)和(he)更(geng)大(da)的(de)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)。（參見圖2）。

 

圖1

 

圖2

 

升壓音頻放大器的重要性與日俱增

 

用戶希望音樂效果響亮
，同時也希望電池壽命長且設備小巧可以隨身攜帶。設計人員如何才能在不浪費電源或空間
、並不浪費資金的情況下將優質音頻表現整合到他們的係統中？其實有一個簡單的答案，那就是升壓放大器。這些小巧的設備將DC-DC升壓調節器和高效的D類音頻放大器集成在一個小封裝中，並具有四大主要優點：

 

音量更為響亮 – 與非升壓係統相比，升壓功放係統能提供更高的輸出電平。

 

效率 – 通過將升壓和輸出級緊密耦合在一個集成控製回路中
，與帶獨立DC-DC升壓和放大器的兩芯片解決方案相比，升壓放大器具有更高的效率（η = ηboost*ηamplifier）。

 

尺寸和成本 – 與帶獨立放大器和升壓轉換器的兩芯片係統相比
，這一解決方案的尺寸更小，而且通常價格較低。典型的智能手表PCB尺寸可能約為3 in2，其qi中zhong大da部bu分fen都dou由you處chu理li器qi和he無wu線xian通tong信xin模mo塊kuai這zhe樣yang的de關guan鍵jian組zu件jian占zhan據ju。在zai此ci類lei應ying用yong中zhong，最zui大da化hua響xiang度du不bu能neng以yi犧xi牲sheng尺chi寸cun為wei代dai價jia，而er是shi需xu要yao高gao度du集ji成cheng的de解jie決jue方fang案an。

 

簡單性 – 集成兩個功能組塊可簡化係統集成

，包括減少引腳數，減少PCB走線和減少元器件。

 

並非所有的升壓放大器都一樣。架構已發展演變為增加電壓、輸出功率和效率。Gleipeizhitigonglianggehuosangebutongdeshengyashuchudianyadianping。shengyazhuanhuanqihuigenjuyinpinneirongzidongxuanzesuoxudezuixiaoshuchudianyadianping
，yijiangzhuanhuansunhaojiangzhizuidi。H類功放擁有更多級數的升壓電平，能夠細致地追隨包絡輸入音頻信號, 實現更高的效率（有關G類和H類升壓放大器的比較
，請參見圖3）。即使在H類中，也並非所有升壓設計都是一樣的。重要的是要考慮升壓電壓跟蹤音頻包絡的速度和接近程度。例如，Cirrus Logic的CS35L41音頻放大器具有非常快速跟蹤的11V H類升壓轉換器。它也是首批采用55nm工藝的升壓放大器之一

，與130nm或180nm等較大的模擬放大器工藝相比

，它可以將很多工藝封裝在一個較小的區域內，實現更緊密、更快的升壓轉換器控製環路。

 

圖 3

 

總而言之，與兩芯片解決方案相比
，升壓放大器可以在低壓電源設備中為音頻提供最大的響度“提升”，電池壽命更長、尺寸更小、成本更低。 借助當今的升壓放大器
，製造商可以在小空間內為消費者提供出色的音頻效果，同時最大限度地延長電池壽命。

 

 

推薦閱讀：