电子产品世界

　　传统的PSRR测量方法中，放大器的电源电压由一个DC电压和一个AC纹波信号(Vripple)组成。音频输入为AC接地，因此在测量时没有音频信号。所有电源电压去耦电容都被去掉，以使Vripple不受人为衰减(请参见图1)。然后，测量输出信号，并使用方程式1计算得到PSRR：

　　但这种传统PSRR测量方法使电源噪声明显存在于输出端上，重建滤波器以前和以后均存在。PSRR测量方法并不能给我们任何表示。PSRR测量方法失效的原因是测量期间输入AC接地。在现实情况中，放大器将播放音乐，这就是事情开始变得有趣的地方。

　　播放音频时，电源噪声同进入的音频信号混频/调制，同时其随之产生的失真不同程度地传遍音频频带。BTL结构固有的抵消效果不能再消除噪声。业界给这种现象起了一个十分形象生动的名称：互调失真(IMD)。IMD是两种或两种以上不同信号频率混频在一起的结果，其在一般不为任何一个谐波频率(整数倍数)上的频率形成一些额外信号。

　　讨论如何弥补PSRR测量方法的一些不足之前，让我们首先讨论一下反馈功能。如果您是喝着咖啡，一直跟随本文的讨论，那么您就不会为D类放大器本身存在的一些电源噪声问题感到吃惊了。如果不是反馈功能，其便是一个严重的问题。(高端音频应用中，开环放大器听起来不错，但那是另外一种情况了。它们一般都拥有非常稳定、高性能的电源和极高的成本目标。)为了补偿电源噪声敏感度，设计人员会设计一个具有高稳定电源的系统(会增加成本)，或者使用一个具有反馈功能的D类放大器(也称作闭环放大器)。

　　当今，消费类电子产品市场上大多数模拟输入D类放大器均为闭环。但是，数字输入I2S放大器却是另外一种情况。I2S放大器直接通过一条数字总线连接音频处理器或音频源。通过去除不必要的数模转换，不但可降低成本而且还可提高性能。遗憾的是，今天的市场上并没有很多闭环I2S放大器，因为构建一个对PWM输出采样并将其同输入I2S数字音频流相加的反馈环路，是一件十分困难的事情。在模拟反馈系统中，您可将模拟输出同模拟输入相加，因此实施起来更为容易。但是，随着I2S市场的发展，大多数I2S放大器都应遵循与模拟输入放大器一样的发展道路，并采用反馈架构。

　　很明显，对于BTLD类放大器来说，PSRR并不是一种有效的电源抑制性能测量方法。那么，接下来做什么呢?还是回到那个生动形象的声音术语互调。我们需要测量播放音频时产生的互调失真及其相应的THD+N变量曲线。在这样做以前，让我们转回到SE架构。在SE架构中，不管它是AB类、D类还是Z类放大器，您都得不到BTL架构的抵消效果，因为扬声器的一端被连接到放大器，而另一端则接地。因此，在SE架构中，传统的PSRR测量方法具有较好的电源噪声抑制指示，而不管是AB类还是D类放大器。

　　现在，让我们进到实验室中获得一些数据。下面是一系列测量法，其中我们在一个开环和闭环I2S放大器中分析和对比了电源纹波IMD。将一个1kHz数字声调注入到放大器的输入端，同时将一个100Hz、500mVpp的纹波信号注入到电源。通过使用一个带音频精确度内建FFT函数的差分输出FFT来观察IMD。

　　实验结果显示一个闭环I2S放大器的IMD测量时，1kHz输入信号时几乎不存在边带。该反馈环路正出色地抑制互调失真。

　　另一个实验显示了相同的IMD测量方法，但这次针对的是一个I2S开环放大器。900Hz和1.1kHz边带均非常明显，因为没有反馈抑制IMD。

关键词： TI D类放大器 电源抑制比 PSRR 200911