基于 Richtek RT9119 的音效放大器之 家庭娛樂音效產品方案

隨著電子產品的不斷發展，功率放大器的性能對產品質量有著重要的影響。傳統的線性功放（A、B、AB類）雖然有良好的線性度和THD等性能，但都有共同的缺陷，如效率都低于50%、功耗大，制約其在可攜式產品上的應用[1]，而高效率、節能、低失真、體積小的D類功放應用日益廣泛

D類放大利用的原理為PWM(Pulse Width Modulation)，作用方式類似于主機板上交換式電源概念，即利用數位頻率波型的疏密來輸出類比振幅的高低大小，頻率密則振幅高，反之頻率疏時則振幅降低。也因此運作模式，D類放大意被稱為數位式功率放大或數位功放。

D類放大省略了傳統AB類晶體放大，在做成大功率機型時所需的大型變壓器、超大濾波電容，可改以小電容與類似交換式電源供應模式(Switching Power)的小型變壓器取代，使得電能可以快速直接地驅動喇叭單體，此運作模式提供極高的電能利用率，純理論上是100%運用，實務上電能利用率也經常在80%、90%水準。

由上述驅動模式即可發現，D類放大電路當然在工作時不易產生高熱，所以可以免掉占空間的散熱片，此外，由于采用PWM模式，D類放大電路所需的體積，會比傳統的功率放大線路小了許多，成本也較低，加上低耗熱優點，D類放大線路非常適合塞在小空間里。

不過以音質的角度檢視，D類放大的缺點是以調變程序所形成的放大，其結果必然與原始信號有些出入，但在一般消費性產品的音樂播放上，其品質可被接受，甚至在目前的技術下，D類放大的音質越來越好

2聲道D類放大器基本上在一個芯片中包含2個單通道放大器,可以分別操作2個聲道

Richtek 推出高效能音效放大器RT9119, RT9119是使用I2S界面輸入的高效身歷聲音訊功率放大器，可輸出2x20W功率驅動8Ω BTL揚聲器，電源利用效率高達90%以上，無需使用散熱器材。它內建爆裂音抑制功能，可在各種條件下防止揚聲器發出爆裂音。內建的保護電路可提供過熱保護、過流保護、過壓保護、直流和欠壓保護等能力，各故障狀態均有上報功能。
RT9119是I2S界面上的收端器件，可以接受外來的所有時鐘信號。它支援master模式和slave模式，可接受8kHz至96kHz取樣率的輸入信號。它含有可程控的資料路由設計，可將資料導入內部揚聲器驅動器使用。
RT9119使用三段式動態回應控制設計，具有靈活的多頻段雙二階濾波器，可實現防削頂、功率限制和揚聲器均衡等功能。

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優勢

1. 效率可達 96%

2. 支援 I2S 數字輸入訊號

3. 內建 Anti-pop 功能避免開機Pop noise

4. 支援I2S 外部clock source

5. PWM switching 頻率 352KHz or 384KHz依據取樣頻率調變

6. 可程式化DRC 過濾器

?方案規格

1. 工作電壓范圍：8V至26.4V

2. 20V電源下可推8Ω BTL揚聲器2x20W

3. 12V電源下可推8Ω BTL揚聲器2x9W

4. 支援雙聲道身歷聲輸出

5. 信號取樣率8kHz至96kHz

6. 內建防爆裂音功能

7. 36個可程控雙二階濾波器供揚聲器均衡使用

8. 可程控動態回應控制濾波器系數，支援多種壓縮比例

9. 內建直流阻斷濾波器

10. 具備欠壓鎖定保護、過壓保護、過流保護、過熱保護和直流保護等功能

11. 無需外加濾波器

12. 熱強化的VQFN-28L封裝

13. 符合RoHS規范，不含鹵素