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3V電源下以12VP-P驅動壓電揚聲器

文章來源：永阜康科技更新時間：2018/9/6 14:42:00

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摘要：采用具有內置電荷泵倍壓電路的專用IC (立體聲耳機驅動器)，在3V電源下驅動壓電揚聲器。

外形很薄的壓電揚聲器可以為便攜式電子設備提供緊湊的高質量音響，但它們需要8V_P-P的電壓擺幅，這超出了常規以電池供電的放大器的電源電壓。

解決方案之一是圖1中的IC1，在本電路配置中，采用3V單電源供電時能夠以12V_P-P驅動壓電揚聲器。

圖1. 該橋接負載(BTL)結構可倍增放大器的電壓擺幅。

IC1 (MAX4410)是一個專門設計的器件，它結合了一個立體聲耳機驅動器和一個從3V正電源產生-3V負電源的反相電荷泵。內部±3V電源允許IC1的每路輸出提供6V_P-P的擺幅。將IC1配置成橋接負載驅動器(BTL)可將輸出的最大幅度倍增到12V_P-P。

在BTL結構中，IC1的右通道用作主放大器，它設定器件增益，驅動揚聲器的一端，并給左通道提供信號。左通道配置成單位增益的跟隨器，對右通道的輸出進行反相后驅動揚聲器的另外一端。為保證低失真和良好的匹配，須用精密電阻設定左通道的增益。

本電路是用Panasonic公司的WM-R57A型壓電揚聲器作測試的，所得的THD+N測試曲線如圖2-3所示。注意到在兩圖中THD+N均隨頻率的升高而增大。這是因為揚聲器對于放大器表現為一個電容，隨著頻率的增加揚聲器阻抗降低，需要從放大器吸取更大的電流。

圖2. 圖1電路中THD+N與輸出電壓的關系。

圖3. 圖1電路中THD+N與頻率的關系。

對于圖4中所用的揚聲器，IC1的工作可保持穩定，但若使用其它性能不同的揚聲器可能會使IC1工作不穩定。在這種情況下，可給揚聲器串聯一個簡單的電感/電阻網絡以便將它與放大器隔離開來(圖1中虛線框內部分)。該網絡為器件輸出提供了一個最小10Ω的高頻負載，因而使其保持穩定。

圖4. 圖1中IC1的OUTR輸出在驅動WM-R57A壓電揚聲器時的階躍響應。

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