D类放大器:基本工作原理和近期发展

时间:2013-11-14来源:网络
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对大多数扬声器而言,这个1阶滚降足以恢复音频信号,并可防止在扬声器电阻上耗散过多高频开关能量。即使依然存在残余开关能量使扬声器组件产生运动,这些频率也无法被人耳听到或影响听觉感受。使用免滤波器D类放大器时,为获得最大输出功率,扬声器负载应保证在放大器开关频率下仍为感性负载。

扩谱调制使EMI最小化

免滤波器工作方式的一个缺点就是可能通过扬声器电缆辐射EMI。由于D类放大器的输出波形为高频方波,并具有陡峭的过渡边沿,因此输出频谱会在开关频率及开关频率倍频处包含大量频谱能量。在紧靠器件的位置没有安装外部输出滤波器的话,这些高频能量就会通过扬声器电缆辐射出去。Maxim的免滤波器D类放大器采用享有专利的扩谱调制*方案,可帮助缓解可能的EMI问题。

通过抖动或随机化D类放大器的开关频率实现扩谱调制。实际开关频率相对于标称开关频率的变化范围可达到±10%尽管开关波形的各个周期会随机变化,但占空比不受影响,因此输出波形可以保留音频信息。图9a和9b显示了MAX9700的宽带输出频谱,可以看到扩谱调制的效果。扩谱调制有效展宽了输出信号的频谱能量,而不是使频谱能量集中在开关频率及其各次谐波上。换句话说,输出频谱的总能量没有变,只是重新分布在更宽的频带内。这样就降低了输出端的高频能量峰,因而将扬声器电缆辐射EMI的机会降至最少。虽然一些频谱噪声可能由扩谱调制引入音频带宽内,这些噪声可以被反馈环路的噪声整形功能抑制掉。

D类放大器:基本工作原理和近期发展
图9a. 固定开关频率下MAX9700的宽带输出频谱。

D类放大器:基本工作原理和近期发展
图9b. 扩谱调制将MAX9700的频谱能量分布在更宽的频带内。

Maxim的很多免滤波器D类放大器还允许开关频率同步至一个外部时钟信号。因此用户可以将放大器开关频率设置到相对不敏感的频率范围内。

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关键词: D类 放大器

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