ZHDA097 March   2026 INA1650-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2汽车 Hi-Fi 耳机音频系统概述
    1. 2.1 汽车 Hi-Fi 音频系统的主要技术规格
    2. 2.2 汽车 Hi-Fi 耳机音频系统的设计要求
  6. 3汽车 Hi-Fi 耳机音频系统的工作原理与电路设计
    1. 3.1 DAC 电路设计
    2. 3.2 差分转单端电路设计
  7. 4仿真
    1. 4.1 瞬态响应仿真
    2. 4.2 噪声分析
    3. 4.3 功耗仿真和热计算
  8. 5实验测试
  9. 6总结
  10. 7参考资料

汽车 Hi-Fi 耳机音频系统概述

Hi-Fi(高保真)是指以高质量再现或以最大保真度播放原始音频源的声音。理想情况下,Hi-Fi 音频器件可以实现人耳无法察觉的超低噪声和失真。如图 2-1(典型 Hi-Fi 音频系统的方框图)所示,Hi-Fi 器件将数模转换器 (DAC) 的差分输出电压转换为能够驱动低阻抗耳机的单端电压。该器件采用差分转单端转换器将差分信号转换为单端信号,以用于驱动耳机。

 汽车 Hi-Fi 音频系统的方框图图 2-1 汽车 Hi-Fi 音频系统的方框图

大多数消费级耳机都采用单端设计(3.5mm/6.35mm 接口,只需要一条信号路径加接地线)。对于单端模式,有交流耦合和直流耦合模式。但单端直流耦合模式将包含直流共模电压。这会导致高功耗,因此不建议使用直流耦合单端模式。单端交流耦合模式更适合耳机应用。在单端交流耦合模式下工作时,需要小心选择交流耦合电容器。该电容器与负载形成高通滤波器,其容值对音频频率响应有着显著影响。容值较小的电容器将衰减较低的音频频率,进而导致低音响应损失。因此,需要一个较大的交流耦合电容器来阻断 DAC 输出的直流偏置,同时保持所需的音频频率范围。

方程式 1. F C = 1 2 × 3.14 × C × Z l o a d
 直流耦合差分麦克风输入硬件设计图 2-2 直流耦合差分麦克风输入硬件设计

对于耳机 (32Ω) 应用:使用 ≥ 470µF 可保持 fc = 10Hz。