模拟技术中的美国国家半导体推出全球最小的D类音频放大器
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2020-12-04
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模拟技术中的美国国家半导体推出全球最小的模拟技术中的美国国家半导体推出全球最小的D类音频放大器类音频放大器
国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation) (美国纽约证券交易所上市代号：NSM) 宣布该公司最
新推出的一款 Boomer? D 类 (Class D) 音频放大器采用全球最小的 micro SMD 封装，让厂商可以推出更轻巧纤
薄的便携式电子产品。与此同时，该公司也推出另一款高功率的立体声 D 类放大器。这两款放大器芯片都可输
出效果极为理想的功率，而且只需加设极少量的外置元件，因此最适用于移动电话、智能电话以及 DVD 播放机
与电子游戏机等便携式音响产品。 美国国家半导体音频产品部副总裁 Mike Polacek 表示：「美国国家半导
国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation) (美国纽约证券交易所上市代号：NSM) 宣布该公司最新推出的
一款 Boomer? D 类 (Class D) 音频放大器采用全球最小的 micro SMD 封装，让厂商可以推出更轻巧纤薄的便携式电子产品。
与此同时，该公司也推出另一款高功率的立体声 D 类放大器。这两款放大器芯片都可输出效果极为理想的功率，而且只需加
设极少量的外置元件，因此最适用于移动电话、智能电话以及 DVD 播放机与电子游戏机等便携式音响产品。
美国国家半导体音频产品部副总裁 Mike Polacek 表示：「美国国家半导体的 D 类音频放大器系列不但可以支持优美的音
响效果，而且还有封装小巧、功耗与散热量都极低等优点，因此一直大受客户的欢迎，是最能满足客户设计要求的理想解决方
案。我们新推出的 LM4673 单声道 D 类放大器采用外型小巧而间距只有 0.4mm 的 micro SMD 封装，让厂商客户可以设计更
小巧纤薄的新产品。此外，立体声的 LM4674 D 类放大器也极为小巧，有助缩小立体声音响系统的电路板，以便更充分利用
板面空间。」
LM4673 放大器芯片是一款全面差分、只需一个电源供应、但无需加设滤波器的 2.5W D 类开关音频放大器，所采用的
micro SMD 封装大小只有 1.4mm x 1.4mm，而间距则只有 0.4mm。由于这种封装只占用极少的印刷电路板空间，因此工程师
无需为有限空间而烦恼，轻轻松松便可完成线路设计。此外，这款芯片可以置于靠近扬声器的位置，令电磁干扰可以完全消
除。若以 3.6V 的供电操作，LM4673 放大器芯片的静态电流低至只有 2.1mA (典型值)，这个耗电量低于目前市场上任何同级
的 D 类音频放大器。低耗电量的好处是可以延长移动电话的通话时间，也确保便携式音响系统可在更长时间内连续不断播放
音乐。
LM4674 芯片是一款无需滤波器的 2.4W 立体声 D 类音频功率放大器，所采用的封装大小只有 2mm x 2mm，而间距则只
有 0.5mm。若以 3.6V 的供电操作，这款芯片的静态电流低至只有 4mA (典型值)，因此可为系统节省更多用电。
主要技术特色及优点
美国国家半导体的 LM4673 及 LM4674 音频放大器都采用无需加设滤波器的低噪音脉冲宽度调制 (PWM) 结构。由于无需
加设输出滤波器，因此系统可以采用更少外置元件，有助缩小电路板，降低系统成本以及精简电路设计。由于两款芯片要求的
供电电压范围较为广阔 (2.4V 至 5.5V)，因此工程师在设计时能有较大的灵活性。
若以驱动同样的扬声器负载为例来说，这两款 D 类放大器的效率都高于典型的 AB 类放大器，而且这两款芯片都设有低
功率的停机模式，加上内置先进的“开关/切换”噪音抑制电路，因此每次通电或停机时，都不会有输出瞬态的现象出现。
LM4673 芯片的增益可以经由外部电路配置，因此用户即使连接多个不同的输入，也可确保每一输入都有最理想的增益。
LM4673 芯片在 5V 的电源供应，便可连续输出平均高达 2.5W 的功率，以便驱动 4W的扬声器负载，而总谐波失真及噪
音不会超过 1%。除了低静态电流这个优点之外，LM4673 芯片也有极高的噪音抑制能力，例如在 217Hz 的噪音下，电源抑
制比 (PSRR) 便高达 78dB，共模抑制比 (CMRR) 高达 70dB，而信噪比 (SNR) 则高达 97dB。此外，这款芯片的启动时间极
快，例如典型的应用只需 17ms 便可启动。
LM4674 芯片可为 4W的负载提供每通道 2.4W 的连续输出功率，而总谐波失真及噪音只有 10%。此外，这款芯片也设有
独立的左、右声道停机控制功能，以确保同时设有单声道及立体声输出的混合系统可以节省更多用电。LM4674 芯片更有
6dB、12dB、18dB 及 24dB 等四种不同增益设定可供选择，让系统设计工程师有更大的空间可以发挥。此外，当输入噪音为
217Hz时，这款芯片的电源抑制比 (PSRR) 则高达 75dB。
创新而先进的集成电路封装技术
1999 年，美国国家半导体率先推出先进的 micro SMD 封装。其后，该公司设于美国加州圣克拉的芯片厂以及设于马来西
亚马六甲的装配厂更在这个基础上进行跨地域合作，终于成功开发间距只有 0.4mm 的新一代 micro SMD 封装。这种全新封
装采用先进的工艺进行生产，其中包括硅片生产、块形连接及背面研磨等技术。即使传统的表面贴装芯片检拾设备也可支持这
种封装。
美国国家半导体每年生产数十亿颗芯片，所采用的封装多达 70 多种。单以封装技术计，该公司已注册专利的项目便高达
290 多项，而平均每年取得的新专利也有约 30 个。美国国家半导体率先推出多种创新的封装技术，其中包括 micro SMD 及
LLP? 封装技术。
价格及供货情况
LM4673 及 LM4674 芯片已有大量现货供应，采购都以 1,000 颗为单位。LM4673 芯片采用不含铅的 9 焊球 micro SMD
封装，单颗价为 0.90 美元，而 LM4674 芯片则有标准及不含铅的 16 焊球 micro SMD 封装可供选择，单颗价同为 1.50 美
元。
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