MAX9722A/MAX9722B：高性能立体声耳机放大器的卓越之选

在当今的便携式设备市场中，对于音频放大器的要求越来越高，不仅需要小巧的体积以适应有限的电路板空间，还需要出色的性能来提供优质的音频体验。MAX9722A/MAX9722B立体声耳机放大器就是这样一款满足多种需求的优秀产品。下面，我们就来详细了解一下这款放大器。

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产品概述

MAX9722A/MAX9722B专为电路板空间有限的便携式设备而设计。它采用独特的DirectDrive架构，能从单电源产生接地参考输出，无需大型直流阻隔电容，节省了成本、电路板空间和元件高度。其增益可内部设置（MAX9722B为 -2V/V）或外部调整（MAX9722A），每通道可向16Ω负载提供高达70mW的功率，或向32Ω负载提供130mW的功率，总谐波失真加噪声（THD+N）低至0.009%。在217Hz时，电源抑制比（PSRR）达到80dB，可在嘈杂的数字电源下工作，无需额外的线性稳压器。耳机输出具备±8kV ESD保护，全面的抗咔嗒声和爆音电路可抑制启动和关闭时的可听咔嗒声和爆音，低功耗关机模式可将电源电流降至0.1µA。

产品特性亮点

宽电源电压范围与低功耗

该放大器可在2.4V至5.5V的单电源下工作，静态电源电流仅为5.5mA，关机电源电流低至0.1µA，如此低的功耗特性非常适合便携式设备的电源管理要求，能有效延长设备的电池续航时间。

高PSRR与无大电容设计

高达80dB（217Hz）的PSRR消除了对低压差线性稳压器（LDO）的需求。接地参考输出无需大型直流阻隔电容，不仅节省了成本和空间，还避免了输出电容对低频响应的影响，同时差分输入增强了噪声消除能力，可有效提高音频信号的质量。

灵活的增益设置与低失真

MAX9722A增益可外部调整，MAX9722B则为固定 -2V/V增益，每通道向32Ω负载提供130mW功率时，THD+N低至0.009%，确保了音频信号的高保真度。

全面的保护功能

具备短路和热过载保护功能，耳机输出采用人体模型可承受±8kV ESD保护，能有效保护放大器和耳机设备，提高产品的可靠性和稳定性。

电气特性分析

电源与电流特性

在电源电压范围方面，保证PSRR测试条件下为2.4V至5.5V。静态电源电流典型值为5.5mA，最大值为13mA；关机电源电流典型值为0.1µA，最大值为2µA。SHDN输入逻辑高电平为2V，逻辑低电平为0.8V，输入泄漏电流在 -1µA至 +1µA之间。

放大器相关特性

MAX9722B的电压增益为 -2V/V，增益匹配在左右声道间为±2%。输入失调电压在不同类型下有不同范围。输入阻抗在MAX9722B中测量为10kΩ至20kΩ，输入共模电压范围为 -0.5V至 +0.7V。共模抑制比在MAX9722A中为 -60dB至 -70dB，电源抑制比在DC和不同频率下表现良好。输出功率在不同负载和条件下有明确的参数，THD+N在不同负载和功率下也有相应的指标，信号 - 噪声比可达100dB，噪声电压在22Hz至22kHz带宽内为6µV RMS，压摆率为0.5V/µs，最大电容负载为200pF，电荷泵振荡器频率在505kHz至800kHz之间，串扰为78dB，ESD保护为±8kV，热关机阈值为145°C，热关机滞后为5°C。

典型应用与电路设计

应用领域广泛

适用于笔记本电脑、智能手机、台式PC、PDA、MP3播放器、便携式音频设备、平板显示器和手机等多种设备。

元件选择要点

• 输入滤波：输入电容（CIN）与输入电阻（RIN）构成高通滤波器，去除输入信号的直流偏置。选择CIN时应使 -3dB点远低于感兴趣的最低频率，建议使用低电压系数的电介质电容，如钽或铝电解电容，以减少低频失真。
• 电荷泵电容选择：为获得最佳性能，应使用等效串联电阻（ESR）小于100mΩ的电容。低ESR陶瓷电容可最小化电荷泵的输出电阻，在扩展温度范围内，建议选择X7R电介质的电容。
• 飞跨电容（C1）：其值会影响电荷泵的负载调节和输出电阻。过小的C1值会降低设备提供足够电流驱动的能力，导致输出电压损失；增大C1值可在一定程度上改善负载调节并降低电荷泵输出电阻。
• 保持电容（C2）：其值和ESR直接影响PVSS的纹波。增大C2值可降低输出纹波，降低C2的ESR可同时降低纹波和输出电阻。在最大输出功率较低的系统中，可使用较低电容值的C2。
• 电源旁路电容：电源旁路电容（C3）可降低电源的输出阻抗，减少电荷泵开关瞬变的影响。应将C3与PVDD相连，其值与C1相同，并尽可能靠近PVDD和PGND引脚放置。

放大器增益设置

MAX9722B的增益内部设置为 -2V/V，所有增益设置电阻集成在设备内，减少了外部元件数量。MAX9722A的增益通过外部反馈电阻设置，建议选择10kΩ的反馈电阻值，以避免因输入偏置电流导致输出失调电压增加，进而减少流向负载的直流电流。

共模感应与噪声抑制

MAX9722A的INR+和INL+输入可连接在一起形成共模输入，用于感应和校正耳机返回与设备接地之间的差异，从而消除接地环路噪声。通过电阻分压器将INR+和INL+连接在耳机插孔返回和设备SGND之间，使用相同值的电阻可实现最佳共模抑制。对于MAX9722B，RIN = 15kΩ，RF = 30kΩ。通过在SGND和R2之间添加电容可改善直流共模抑制比。若不需要接地感应，可将INR+和INL+直接连接到SGND。

压电扬声器驱动

MAX9722的DirectDrive架构可配置为驱动压电扬声器。在单5V电源下，每个输出可摆动6VP - P，若需要更高输出电压，可将MAX9722A配置为桥接负载（BTL）放大器，使负载看到的最大输出摆幅加倍至12VP - P。但由于压电扬声器的电容特性，可能会导致MAX9722不稳定，可通过在扬声器串联一个简单的电感/电阻网络来隔离扬声器电容，确保设备输出在高频时看到约10Ω的电阻负载，从而保持稳定性。

布局与接地注意事项

为实现最佳性能，正确的布局和接地至关重要。应在印刷电路板（PCB）上的单点将PGND和SGND连接在一起，将与电荷泵相关的所有元件（C2和C3）连接到PGND平面。在设备处将PVDD和SVDD连接在一起，将PVSS和SVSS连接在一起。通过电荷泵电容C2和C3完成两个电源的旁路。应将电容C2和C3尽可能靠近设备放置，将PGND和所有携带开关瞬变的走线远离SGND以及音频信号路径中的走线和元件。

总结

MAX9722A/MAX9722B立体声耳机放大器凭借其独特的架构、出色的性能和全面的保护功能，为便携式设备的音频设计提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体的设计需求，合理选择元件和设置参数，同时注意布局和接地等细节，以充分发挥该放大器的优势，为用户带来优质的音频体验。大家在使用过程中遇到过哪些有趣的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。