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D类放大器的发展趋势

资料介绍
D类放大器的发展趋势t
数字放大器改善了音频质量和系统性能。
   
D类放大器在过去的几代产品中已经得到了巨大的发展,系统设计者极大地改善了系统的
耐用性并提高了其音频质量。实际上,对大多应用而言,使用这些放大器所带来的好处
已经远远超过了它们的不足。
   
在传统D类放大器中,用控制器将模拟或数字音频信号在被集成到功率后端设备中的功率
MOSFET管放大之前转换成PWM信号。这些放大器效率很高,使用很小的散热器或根本不需
要散热器,且降低了对电源输出功率的要求。然而,与传统的A/B类放大器相比,它们本
身也存在固有的成本、性能和EMI方面的问题,解决这些问题就是D类放大器的发展新趋
势。
降低EMI
    自从D类放大器诞生以来,由于其自身的轨对轨(rail-to-
rail)供电开关特性而引起的大量辐射EMI就一直困扰着系统设计者,这将使设备无法通
过FCC和CISPR认证。
   
在D类调制器中,通过将音频信号与高频固定频率信号比较,并将结果在固定频率的载波
上调制,数字音频信号被转换成了PWM信号。形成的信号是可变脉宽的固定载波频率(通
常在几百kHz),然后由高压功率MOSFET对这些PWM信号进行放大,放 大后的PWM信号再
通过低通滤波器去掉载频,恢复出原始基带音频信号。
   
虽然这种拓扑结构很有效,但它也导致一些不希望的后果,如大量的辐射EMI。由于调制
器采用固定频率载波,因此将产生基载波的多次谐波辐射。而且,由于PWM信号自身的开
关特性,过冲/下冲和振铃将产生固定比率的高频(10~100MHz的范围)辐射EMI。为了
压制辐射EMI,最新一代PWM调制器发展的趋势是采用扩展频谱调制技术。
   
扩展频谱调制技术用于在更大的带宽内扩展开关PWM信号的频谱能量,而不改变原始音频
的内容。一个改进传统调制器高辐射EMI的有效方法是改变PWM开关信号的两个边沿,如
图……
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