业界最高水平 效率高达90%！
ROHM成功开发用于平板电视的D类扬声器放大器LSI

半导体制造商ROHM株式会社(总公司 : 日本京都)最近针对液晶电视、等离子电视、小型组合式立体声音响、有源扬声器、娱乐设备等带有声音输出功能的机器，开发出一种输出功率为17W+17W，效率高达90%的高效率的D类立体声放大器LSI｢BD5421EFS｣。液晶电视等的散热设计是要实现的是即使没有足够空间的设备也能获得动人的声音。这种新产品｢BD5421EFS｣已经从2007年3月开始大量生产，目前月产量100万片(样品价格 : 约人民币32.3元/片)。生产过程的前一段工序在ROHM浜松(静冈县)进行；后一段工序由ROHM INTEGRATED SYSTEMS (THAILAND) CO., LTD. (泰国)完成。

正在迅速普及的液晶电视和等离子电视要求平板型设计，安装在其中的电子零件也要求都是“小个子”。而且，现在有许多设备内还要安装HDD或者CPU以实现多功能化，设备里产生的热量呈现出越来越多的趋势，所以要对发热加以控制。以往的模拟放大器，效率为50%左右，约有一半的电功率转变成了热，所以要安装大的散热片和冷却风扇，这就给机器的进一步薄型化带来困难。这次，ROHM使用最先进的BiCDMOS工艺开发出可将输出晶体管的导通电阻和布线电阻降低到最低限度的立体声D类放大器LSI ｢BD5421EFS｣，实现了业界顶级水平的高效率——90% 。由于使用了散热效果良好的小型背面金属封装，所以即使在不使用散热片的情况下输出功率也可以达到34W (17W+17W)。这对设备的小型化、薄型化以及低功耗化有巨大的作用。

另外，与以前的D类功率放大器相比，｢BD5421EFS｣的输入换算噪声电压比原有产品大大降低，仅为5.6μVrms。除了能够实现低噪声的清晰音质，在声音静噪ON/OFF切换时，ROHM运用独创的软切换技术把信号当作平滑的包络波形，以高音质实现了高品位的声音再现。而且，｢BD5421EFS｣的PMW调制用采样时钟的主/从功能也是一个优点。D类功率放大器LSI的PWM调制用抽样时钟通常由内部的振荡电路生成。但是，5.1ch系统那样使用多个D类功率放大器LSI的情况，各个时钟频率之间的细小差异就成了产生比特噪声的原因。如果采用ROHM的D类功率放大器LSI，因为是由作为主放大器的D类功率放大器LSI，向作为从属放大器的D类功率放大器LSI供给时钟，所以可以完全同步工作。因此，能够防止产生时钟之间的比特噪声，实现清晰的音质。

·BD5421EFS的主要特点

1. 在效率高达业界顶级水平的90% (输出功率10W+10W、负载8Ω时) 情况下发热量小
2. 采用HTSSOP-A44小型背面金属封装，无需外加散热片即可获得34W (17W+17W) 的输出功率
3. 最小可驱动4Ω的额定负载
4. 降低了开/关电源时，因电源瞬断产生的爆破声
5. 利用软切换技术实现了高品位的声音静噪
6. 多个同时使用时，利用可同步的主/从功能，避免了因各个放大器抽样频率有差异而产生的比特噪声
7. 利用外接电阻可对增益进行调整 (20dB～37dB)
8. 可调整内部PMW用抽样时钟频率 (200～400kHz)，以降低对AM无线电频段的无用辐射干扰
9. 利用立体声输出的并联连接，可以构成输出功率高达34W的单声道放大器

除了｢BD5421EFS｣之外，ROHM还在扩充D类音箱放大器的产品系列，包括小功率超小型封装型式和大功率型、数字输入型等从AV机器到小型便携式机器使用的各种产品。

·语句说明

• D类扬声器放大器与PMW调制用抽样时钟:
  所谓｢D类扬声器放大器｣是放大器的一种放大方式，有时也称为｢数字扬声器放大器｣。D类放大器首先是一种比较电路，它把输入的音频信号与三角波相比较，将输入的音频信号变换成脉冲宽度随时间变化的方波(PMW)。然后，用PMW信号去开关输出FET，通过外接的低通滤波器驱动扬声器。放大器内部的输出级因为采取开关工作方式而只消耗少量的电功率就可起到高效的放大作用。D类扬声器放大器的效率高、发热少而且体积小，所以可供平板电视和低价格音响设备、移动电话使用。PMW调制用抽样时钟是用来生成与音频信号相比较的三角波的基准时钟信号。
• 输入换算噪声电压
  假设把放大器内产生的噪声全部是在放大器的输入端产生的值称为输入换算噪声电压。如果放大器的输入换算噪声电压电平高于信号输入电平，那么信号就会被放大器本身产生的噪声所掩盖。
• 5.1ch系统
  立体声使用2个扬声器呈现声音，而5.1ch系统则使用6个扬声器，分别为正面、右前方、左前方、右后方、左后方和低音输出用的副低音扬声器共6个。因其能输出的声音频率范围所受的限制，副低音扬声器被看作0.1ch。使用3个立体声D类音箱放大器就可构成5.1ch系统。
• 主/从功能
  控制其他系统和器件的功能称为主功能，被其他系统和器件控制的功能称为从功能。
• 比特噪声
  频率相近的2个信号互相干扰而产生的差分频率噪声称为比特噪声。最坏的情况下，杂音从扬声器上产生。

· 参考

BD5421EFS的输出功率-效率特性 (at VCC = 12V, RL = 8Ω, Gain = 29.6dB, f =1kHz)

	高性能D类扬声器放大器LSI