Amplificador de clase DAC + D de 24 bits en singlechip: ¿una buena solución para un reproductor de MP3 de bolsillo?

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Estoy haciendo un proyecto personal - reproductor de MP3 portátil. Los objetivos son calidad de sonido + eficiencia energética. El precio no se limita a una cantidad razonable (100-200 $ en partes está bien)

¿Los amplificadores de un solo chip DAC + D-class me darán la mejor eficiencia de potencia posible mientras tengo una calidad de audio excelente? He visto unidades de 24 bits pero un poco sobrecargadas (como 1.5W por canal). Esto se ve muy jugoso: no es necesario diseñar una parte analógica, todas las partes sensibles están dentro del chip. ¿Hay algún inconveniente con este enfoque o con amplificadores de clase D con auriculares en general?

Me temo que los amplificadores clásicos op-amp o AB-class consumirán demasiada potencia + necesitaré un diseño cuidadoso de la parte analógica después del DAC.

Por ejemplo: enlace La salida separada para los auriculares me asusta.

Objetivos de diseño:

  1. Compatibilidad con auriculares de 32-50 ohmios a 100 mW
  2. fuente de alimentación LiIon, más juego Horas me sale mejor :-)
  3. máximo calidad (siempre y cuando pueda oír el diferencia)
  4. tengo decodificador de 24 bits salida, por lo que bajar a 16 es posible no tan divertido (extra filtrado analógico y modelado de ruido).
pregunta BarsMonster

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Su factor limitante es probablemente la variación de voltaje.

Si conduce sus auriculares de gama más alta, probablemente esté mirando una carga de 250 oh > 300 ohmios, 300ohm para las latas de gama más alta de sennheiser, por ejemplo. Pero algunos teléfonos (en su mayoría modelos profesionales) pueden alcanzar hasta 600 ohmios.

A 300ohms:

Para 100mW necesita 5,47 Vrms = 15,48 V pico a pico (18mA RMS)

Para 200mW necesita 7.75 Vrms = 22 V pico a pico (25mA RMS)

Probablemente no encontrará una pieza integrada que esté diseñada específicamente para dispositivos portátiles que puedan alcanzar esos niveles de variación de voltaje. Su mejor apuesta es probablemente un amplificador operacional de audio con una alta corriente de disco (TI hace varios, al igual que los dispositivos analógicos) o un controlador de auriculares especialmente diseñado, por ejemplo, TPA6120A2 se ajustaría a sus necesidades.

Su desafío es construir una fuente de alimentación eficiente para generar los rieles de + -12-15V necesarios.

No estoy seguro de cuál es su plan para las baterías, pero una manera de hacerlo más fácil y más eficiente es usar dos baterías, tal vez dos baterías de 9V, el grifo central para la conexión a tierra le da un riel de -9V para comenzar. Terminas con baterías más grandes / más, pero no pierdes ningún aumento de potencia al convertir a tu riel + y luego usar una bomba de carga o similar para obtener tu riel negativo.

EDITAR: apuntaría a 100mW MAX ... 200mW explotaría tu cabeza con la mayoría de los teléfonos. espere una sensibilidad de 97-102db a 1 mW para la mayoría de las latas de extremo superior (podría ser menor para los modelos profesionales). lo que significa que a 127 mW estaría mirando SPL en aproximadamente el rango de 115 dB a 120 dB, que es más que suficiente para causar pérdida de audición si se escucha durante períodos prolongados. La orientación ~ 63mW lo pondría a 112db - > 117dB, lo que facilita las restricciones de variación de voltaje y aún puede causar mucho daño al oído.

    
respondido por el Mark
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Le sugiero que utilice uno de los circuitos de controladores de auriculares op-amp de alta calidad publicados. El diseño analógico de un amplificador de clase D no es sencillo. Los amplificadores de clase D tienen aproximadamente 0 dB de PSRR.

¿Has descubierto tu presupuesto de energía? Creo que encontrará que el ahorro de energía de la Clase D es mínimo en una etapa de salida AB opamp. Puede ahorrar más energía si usa un DAC más apropiado (uno que no contenga más bits que el material de origen).

Además, un convertidor de CC / CC perderá algo de energía. Con las opciones de componentes adecuadas, creo que debería poder alimentar su circuito directamente desde una celda LiIon.

    
respondido por el markrages

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