探索MAX9812/MAX9813：小巧低功耗的麥克風(fēng)放大器

在如今的便攜式音頻設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)高性能、小尺寸、低功耗的麥克風(fēng)放大器需求日益增長(zhǎng)。Maxim Integrated推出的MAX9812/MAX9813系列產(chǎn)品，正是滿(mǎn)足這些需求的理想選擇。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這兩款優(yōu)秀的麥克風(fēng)放大器。

文件下載：MAX9813.pdf

一、產(chǎn)品概述

MAX9812/MAX9813是單/雙輸入、20dB固定增益的麥克風(fēng)放大器，具備集成偏置功能。它們采用了小巧的封裝形式，同時(shí)擁有低噪聲、集成麥克風(fēng)偏置等特性，非常適合用于筆記本電腦、手機(jī)、PDA等便攜式音頻應(yīng)用。

特點(diǎn)總結(jié)

1. 低功耗設(shè)計(jì)：靜態(tài)電流僅230μA，關(guān)機(jī)模式下電流低至100nA，有效延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間。
2. 高電源抑制比：在217Hz時(shí)達(dá)到100dB，能有效減少電源紋波對(duì)音頻信號(hào)的干擾。
3. 低失真和噪聲：總諧波失真加噪聲（THD + N）低至0.015%，保證音頻信號(hào)的純凈度。
4. 寬工作電壓范圍：有適用于2.7V - 3.6V的L版本和4.5V - 5.5V的H版本可供選擇。
5. 小巧封裝：MAX9812采用6引腳SC70（2mm x 2.1mm）封裝，MAX9813采用8引腳SOT23（3mm x 3mm）封裝，節(jié)省電路板空間。
6. 寬溫度范圍：可在 -40°C至 +85°C的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

二、產(chǎn)品詳細(xì)特性

（一）輸入配置

MAX9812L/MAX9812H為單輸入放大器，MAX9813L/MAX9813H為雙輸入放大器。所有設(shè)備的輸入阻抗典型值為85kΩ。雙輸入版本通過(guò)IN1/IN2引腳控制快速2:1多路復(fù)用器，高電平選擇IN1，低電平選擇IN2，切換時(shí)間僅10μs。

（二）偏置輸出

該系列產(chǎn)品提供低噪聲偏置電壓，用于偏置駐極體電容式麥克風(fēng)（ECM）。MAX9812L/MAX9813L的偏置輸出典型值為2.3V，MAX9812H/MAX9813H為4V。單輸入版本的偏置輸出可提供高達(dá)1mA的電流，雙輸入版本可提供高達(dá)2mA的電流。其中，MAX9812H/MAX9813H的偏置電壓符合PC2001標(biāo)準(zhǔn)。

（三）輸出級(jí)

輸出為軌到軌輸出（OUT），驅(qū)動(dòng)10kΩ負(fù)載時(shí)，輸出電壓通?？蓴[動(dòng)至接近電源軌100mV以?xún)?nèi)。MAX9812L/MAX9813L的輸出直流偏置點(diǎn)為1.5V，MAX9812H/MAX9813H為2.5V。

（四）關(guān)機(jī)模式

通過(guò)SHDN引腳控制，低電平使設(shè)備進(jìn)入低功耗（100nA）關(guān)機(jī)模式，此時(shí)OUT引腳呈高阻態(tài)，BIAS引腳下拉（70kΩ）；高電平則使設(shè)備正常工作。

（五）電容負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力

輸出可驅(qū)動(dòng)高達(dá)50pF的電容負(fù)載而不會(huì)產(chǎn)生持續(xù)振蕩。

（六）熱關(guān)斷保護(hù)

當(dāng)芯片溫度達(dá)到 +140°C時(shí)，OUT和BIAS引腳進(jìn)入高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)熱關(guān)斷保護(hù)；當(dāng)溫度降至 +120°C以下時(shí)，設(shè)備自動(dòng)重啟。

三、電氣特性

在不同的工作條件下，MAX9812/MAX9813展現(xiàn)出了出色的電氣性能。以下是一些關(guān)鍵參數(shù)：

1. 電源電壓范圍：VCC為 -0.3V至 +6.0V，其他引腳為 -0.3V至（VCC + 0.3V）。
2. 輸入輸出電流：輸入引腳（IN、SHDN等）的連續(xù)電流為 ±20mA，輸出和偏置引腳短路到地或VCC時(shí)可連續(xù)工作。
3. 功率耗散：SC70封裝在 +70°C時(shí)為245mW，高于 +70°C時(shí)以3.1mW/°C的速率降額；SOT23封裝在 +70°C時(shí)為714mW，高于 +70°C時(shí)以8.9mW/°C的速率降額。
4. 頻率響應(yīng)：-3dB帶寬為400kHz，增益在20dB左右，在不同頻率下的電源抑制比表現(xiàn)優(yōu)秀。
5. 噪聲特性：輸入電壓噪聲密度在1kHz時(shí)典型值為40nV/√Hz，總諧波失真加噪聲（THD + N）在特定條件下低至0.015%。

四、典型應(yīng)用電路

文檔中給出了MAX9813H與MAX9760 3W音頻功率放大器配合使用的典型應(yīng)用電路示例。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化。例如，在電源引腳處添加去耦電容，以減少電源噪聲對(duì)放大器性能的影響。

五、使用建議

1. 電源設(shè)計(jì)：為了保證放大器的性能，建議在VCC引腳與地之間添加0.1μF的旁路電容，以濾除電源中的高頻噪聲。
2. 輸入輸出匹配：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，合理選擇輸入輸出電阻和電容，以實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)傳輸和匹配。
3. 散熱考慮：盡管該系列產(chǎn)品功耗較低，但在高溫環(huán)境或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，仍需考慮適當(dāng)?shù)纳岽胧源_保設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

六、總結(jié)

MAX9812/MAX9813以其小巧的尺寸、低功耗、高性能等特點(diǎn)，為便攜式音頻設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了優(yōu)秀的解決方案。無(wú)論是單輸入還是雙輸入的需求，都能在這兩款產(chǎn)品中找到合適的選擇。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)音頻電路時(shí)，不妨考慮一下MAX9812/MAX9813，相信它們會(huì)給你的設(shè)計(jì)帶來(lái)意想不到的效果。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。