對于音頻功率放大器而言，D類(lèi)放大器由于其輸出波形與PWM相同(開(kāi)關(guān)式)，因而存在著(zhù)EMC/EMI的問(wèn)題(例如對FM形成干擾)。目前的解決方式可以是加入電感，但電感會(huì )增加物料成本。因此，如何去掉電感或是使用更便宜的磁珠，而又能通過(guò)EMC/EMI規范并有效提供系統可靠性，將是未來(lái)的主要課題。

茂達(Anpec)公司技術(shù)行銷(xiāo)經(jīng)理張森琳表示，由于節能的趨勢，AB類(lèi)放大器未來(lái)可能會(huì )消失在市面上，被D類(lèi)放大器所取代。在小功率方面，由于D類(lèi)技術(shù)的進(jìn)步和工藝的成熟，單一獨立的D類(lèi)放大器會(huì )逐漸被集成到主芯片或SOC中。因此，獨立的放大器在未來(lái)會(huì )越來(lái)越少。在大功率方面, 由于高壓工藝集成不易，所以仍會(huì )是以單一的D類(lèi)放大器為主。

AB類(lèi)和D類(lèi)放大器目前在性能上還存在一些差距，因此，未來(lái)D類(lèi)放大器會(huì )逐漸走向閉環(huán)的架構, 拉近其與AB類(lèi)放大器的性能差距。D類(lèi)放大器也會(huì )走向數字信號的輸入方式。音頻電路設計的主要考慮是PCB布局和抗干擾的問(wèn)題。

矽諾(Mixinno)微電子公司總經(jīng)理吳祖恒認為，音頻放大器市場(chǎng)前景非常廣闊。消費類(lèi)電子設備發(fā)展趨勢是輕小便攜。音頻放大器的技術(shù)發(fā)展趨勢必定會(huì )跟隨這一主流的產(chǎn)品發(fā)展趨勢，尤其是便攜式音響類(lèi)產(chǎn)品。為了讓產(chǎn)品更輕小并能保持更長(cháng)時(shí)間的播放，對音頻放大器的效率要求就會(huì )更高。

吳祖恒表示，與其他一些公司不同，矽諾微電子沒(méi)有介入音頻放大器的低端市場(chǎng)，而是利用技術(shù)優(yōu)勢和對市場(chǎng)的理解以及客戶(hù)現在和未來(lái)的需求，創(chuàng )造更高價(jià)值的音頻放大器。他指出，“當一款SOP8封裝AB類(lèi)功放的終端售價(jià)在0.2元甚至更低時(shí)，其品質(zhì)絕對是一個(gè)問(wèn)題！”矽諾微電子音頻放大器主要定位在中、高端市場(chǎng)，提供產(chǎn)品門(mén)檻相對更高的D類(lèi)和F類(lèi)功放。

很多人認為，D類(lèi)功放就和DC/DC一樣，完全是個(gè)PWM開(kāi)關(guān)控制電源。但如果真正了解D類(lèi)功放就會(huì )發(fā)現，僅SNR這項指標，國內甚至國外能將D類(lèi)功放做到98dB的公司就屈指可數。但矽諾微電子經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀，多次的經(jīng)驗積累，掌握了這一技術(shù)。

“茂達的放大器與國外大公司相比較，性能并不遜色，而在服務(wù)與價(jià)格方面卻提供了更大的彈性與競爭力，”張森琳表示。在爆破聲(POP噪聲)的防治上面，茂達的芯片已經(jīng)能夠與世界級大廠(chǎng)的技術(shù)同步。茂達提供了完整的放大器產(chǎn)品線(xiàn)，從線(xiàn)路驅動(dòng)器、耳機驅動(dòng)器到AB類(lèi)、D類(lèi)放大器等各式需求均能滿(mǎn)足。并持續開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，例如自動(dòng)增益控制(AGC)、零點(diǎn)交叉、無(wú)濾波器和數字信號輸入技術(shù)等。

APA316X功放系列是茂達公司針對電視放大器市場(chǎng)所推出的產(chǎn)品(圖1)。該系列采用數字輸入，內置7段揚聲器(EQ)與動(dòng)態(tài)范圍控制(DRC)，可以符合一般調整需求與保護喇叭的要求。APA2171功放采用單一的3.3V電源，可以提供2Vrms輸出。該產(chǎn)品輸出無(wú)需外加電容，因此，低頻響應較傳統架構會(huì )好很多。APA2603A/B系列功放提供了64階直流音量調整，可以輸出2.5W/4Ω/5V信號。該系列內部集成了AGC，可以保護喇叭，避免喇叭在過(guò)大的輸入信號時(shí)發(fā)生燒毀。

圖1：APA3160系統框圖。

矽諾微電子在2011年推出F類(lèi)功放創(chuàng )新產(chǎn)品。該公司在面對PWM模式的D類(lèi)功放會(huì )干擾FM系統的難題時(shí)，從應用的角度推出了創(chuàng )新的F類(lèi)音頻放大器(圖2)。經(jīng)過(guò)兩年多的市場(chǎng)推廣，F類(lèi)音頻放大器終于得到市場(chǎng)認可。

圖2：F類(lèi)功放解決D類(lèi)功放干擾FM系統的難題。

F類(lèi)功放系列經(jīng)過(guò)兩年的研發(fā)，無(wú)論在品質(zhì)和創(chuàng )新方面都有提升。目前矽諾微電子已經(jīng)完成單路、立體聲3W系列產(chǎn)品的量產(chǎn)，5W產(chǎn)品也將在今年第四季度量產(chǎn)。F類(lèi)音頻放大器已經(jīng)被主流品牌客戶(hù)廣泛接受和采用。雖然F類(lèi)比AB類(lèi)、D類(lèi)音頻放大器貴，但它卻具有高效率的優(yōu)勢，可以提升2~4倍的電池續航能力。這樣在保證播放時(shí)間不變的情況下，F類(lèi)功放可以減少電池容量，從而節省音箱系統的整體物料成本。

矽諾微電子已量產(chǎn)高性能5W D類(lèi)放大器，正式進(jìn)軍2.1有源音箱領(lǐng)域，目前已有麥博音響開(kāi)始試樣。該公司第四季度還將推出輸出功率在5~6W的F類(lèi)功放MIX2009。該創(chuàng )新產(chǎn)品會(huì )為競爭激烈的小音箱產(chǎn)品，特別是擴音器產(chǎn)品提供一次技術(shù)升級，并有機會(huì )成為藍牙音箱的主流產(chǎn)品。

高性能運放追求低功耗、高精度

運算放大器產(chǎn)品是一個(gè)不斷涌現出更新需求的領(lǐng)域。從工藝參數(比如低頻噪聲參數)，到高壓、高精度的設計架構，再到運放單位增益穩定性及頻響曲線(xiàn)的平滑度等等，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在挑戰模擬設計人員做出不斷的創(chuàng )新和產(chǎn)品優(yōu)化設計。

帝奧(Dioo)微電子公司銷(xiāo)售/市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁鄧少民認為，高性能放大器正在向低功耗、低噪聲和高精度方向加速發(fā)展。隨著(zhù)智能手機、外設電量檢測和家用醫療市場(chǎng)的發(fā)展，高性能放大器將會(huì )出現強大的市場(chǎng)需求，主要體現在以下三個(gè)方面：

智能手機大容量電池對電量檢測精度的要求，激發(fā)了基于電流檢測的高精度運放市場(chǎng)。這勢必將取代基于電壓檢測電量的傳統檢測電路。安全家居市場(chǎng)(比如一氧化碳和煙霧檢測傳感器)將推動(dòng)低電壓(低至1.4V)、低功耗(低于1μA)的高性能運放市場(chǎng)。傳統的運放由于工作電壓大于2.7V以上，已經(jīng)不能滿(mǎn)足該市場(chǎng)的需求。醫療市場(chǎng)特別是手持醫療設備(如血氧儀、血糖儀和運動(dòng)手表等產(chǎn)品)將日益普及到家庭應用(圖3)。低功耗(mA級)、超低輸入偏差(Vos<1mV)、高壓擺率(slew rate)的運放市場(chǎng)，將會(huì )得到很大的增長(cháng)并滿(mǎn)足產(chǎn)品設計的全帶寬要求。在這類(lèi)應用中，基于CMOS設計的超低輸入偏置電流的產(chǎn)品將取代基于雙極型設計的運放產(chǎn)品。

圖3：帝奧微電子運算放大器在手持醫療設備(手持血氧儀)上的應用。

帝奧微電子的運算放大器產(chǎn)品涵蓋了從低功耗到高帶寬、高精度的全系列產(chǎn)品。得益于低功耗設計專(zhuān)利技術(shù)，其大部分運放產(chǎn)品的功耗都低于競爭對手50%以下，同時(shí)所有產(chǎn)品的ESD性能(HBM模式)均達到8kV水平，CDM模式則達到2kV。帝奧微電子的運放最低可以工作在1.2V，功耗隨電源Vcc改變發(fā)生的變化很小。同時(shí)，該公司運放的偏置電流都非常低(幾個(gè)pA)，在很多需要采用電流采樣的傳感器場(chǎng)合中，可以直接實(shí)現電流到電壓的轉換。

帝奧微電子的音頻運放產(chǎn)品DIO2113和DIO2112的諧波失真典型值為0.0006%，提供1.8×1.8mm的超微小封裝。同時(shí)，超低的輸入偏差常值(Vos<1mV)保證了產(chǎn)品上電噪聲幾乎可以忽略不計。而市場(chǎng)某些競爭對手的偏差則高達5mV。

音頻運放有別于功放。它的功率輸出較小，主要用在音頻線(xiàn)路輸出中。其負載主要是600Ω至10kΩ的負載，輸出擺幅大于3V RMS。而功放的負載則為喇叭(如8Ω、4Ω)等，一般輸出電流較大。在輸出功率方面，目前手持設備市場(chǎng)對功放的需求通常在1W以上，家用電器則會(huì )達到10W以上。