G 类音频放大器延长电池使用时间设计
pbatt：电池功率
vbatt：电池电源电压
ibatt：电池电源电流
vdd：dc/dc 转换器输出电压
pdd：dc/dc 转换器输出功率
vout：负载电压
rl：负载阻抗
pout：负载功耗
iout：负载电流
一个标准的 ab 类放大器中，电源电流等于输出电流 (ibatt = iout)。使用 g 类（降压转换器）时，电源电流（电池）为输出电流的一部分，其以公式 ibatt = idd x vdd/vbatt表示。
假设一个放大器，驱动 32 ohm 负载的 200 mvrms，则负载输出电流为：iout = vout/rl = 200mvrms/32ω = 6.25 ma。假定静态电流为 1 ma (iddq)，则放大器吸取的总电流为：ibatt = 7.25 ma。
那么，ab 类放大器吸取的总功率的计算方法如下（假设为一块 4.2v 的锂离子即li-ion 电池）：
pbatt (class-ab)= vbatt x ibatt = 4.2v x 7.25 ma = 30.45 mw eq. 1
就 g 类放大器而言，其电压轨均由一个开关式 dc/dc 转换器产生，供给功率取决于 dc/dc 转换器输出电压和效率。假设 dc/dc 转换器输出电压为 1.3v，则计算方程式为：
pdd = vdd*idd = 1.3v * 7.25ma = 9.425 mw eq. 2
总供给功率为 dc/dc 转换器输出功率除以 dc/dc 转换器效率。假设降压效率为90%，则向 g 类放大器提供的总功率为：
pbatt (class-g) = pdd/90% = 11.09 mw eq. 3
这时，相同条件下，相比 ab 类放大器，g 类耳机放大器吸取的功率少了约 3 倍。功耗的降低程度与 vbatt/vdd成正比例关系。在我们的举例中，其为 (4.2/1.3)*转换器-效率 = (4.2/1.3)*0.9 = ~3
电池省电情况如图1 所示。这里，我们使用由一块锂离子电池供电的完全相同的音频输入，对比两个 ab 类和 g 类耳机放大器。正如我们所观察到的那样，相比 ab类放大器（70 小时），g 类耳机放大器的电池使用时间（150小时）长了 2 倍多。对使用便携式音频设备的终端用户来说，这就意味着更长的音乐播放时间和通话时间。
图1 电池放电曲线表明g 类放大器比ab 类放大器拥有更长的工作时间
总之，g 类音频放大器拓扑是ab 类拓扑的一种改版，其拥有自适应电源，可随音频源而变化。这种拓扑结构降低了功耗，提高了效率，从而为使用 g 类放大器拓扑的耳机带来更长的电池使用时间。
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pdd：dc/dc 转换器输出功率
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一个标准的 ab 类放大器中，电源电流等于输出电流 (ibatt = iout)。使用 g 类（降压转换器）时，电源电流（电池）为输出电流的一部分，其以公式 ibatt = idd x vdd/vbatt表示。
假设一个放大器，驱动 32 ohm 负载的 200 mvrms，则负载输出电流为：iout = vout/rl = 200mvrms/32ω = 6.25 ma。假定静态电流为 1 ma (iddq)，则放大器吸取的总电流为：ibatt = 7.25 ma。
那么，ab 类放大器吸取的总功率的计算方法如下（假设为一块 4.2v 的锂离子即li-ion 电池）：
pbatt (class-ab)= vbatt x ibatt = 4.2v x 7.25 ma = 30.45 mw eq. 1
就 g 类放大器而言，其电压轨均由一个开关式 dc/dc 转换器产生，供给功率取决于 dc/dc 转换器输出电压和效率。假设 dc/dc 转换器输出电压为 1.3v，则计算方程式为：
pdd = vdd*idd = 1.3v * 7.25ma = 9.425 mw eq. 2
总供给功率为 dc/dc 转换器输出功率除以 dc/dc 转换器效率。假设降压效率为90%，则向 g 类放大器提供的总功率为：
pbatt (class-g) = pdd/90% = 11.09 mw eq. 3
这时，相同条件下，相比 ab 类放大器，g 类耳机放大器吸取的功率少了约 3 倍。功耗的降低程度与 vbatt/vdd成正比例关系。在我们的举例中，其为 (4.2/1.3)*转换器-效率 = (4.2/1.3)*0.9 = ~3
电池省电情况如图1 所示。这里，我们使用由一块锂离子电池供电的完全相同的音频输入，对比两个 ab 类和 g 类耳机放大器。正如我们所观察到的那样，相比 ab类放大器（70 小时），g 类耳机放大器的电池使用时间（150小时）长了 2 倍多。对使用便携式音频设备的终端用户来说，这就意味着更长的音乐播放时间和通话时间。
图1 电池放电曲线表明g 类放大器比ab 类放大器拥有更长的工作时间
总之，g 类音频放大器拓扑是ab 类拓扑的一种改版，其拥有自适应电源，可随音频源而变化。这种拓扑结构降低了功耗，提高了效率，从而为使用 g 类放大器拓扑的耳机带来更长的电池使用时间。
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