D类音频放大器的输出低通滤波器设计

D类音频放大器的输出低通滤波器设计
在便携式及小型化消费类产品中，D类音频功率放大器的应用已非常普遍。本文介绍了D
类音频放大器的输出低通滤波器的设计原理，给出了滤波器中电感和电容值的计算方法
和选择时的考虑因素。本文还以美国国家半导体的D类音频放大器LM4668和LM4680为例，
描述了具体的输出滤波器的设计方法，并介绍了即将推出的LM4681的电路框图和特性。

一直以来，电子系统中的音频信号都是用模拟电信号来表示的。尽管数字处理和数字放
大技术在当今的系统中已经得到了运用，但是音频/声音信号还是必须转换回模拟信号，
以满足人的听觉系统收听音乐的需要。
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|图1：单片D类音频放大器的组成。 |


目前，在大多数便携式及小型化消费类产品，如MP3、便携式DVD和平板显示器等中，开
关模式(D类)音频功率放大器的应用已很普遍。由于D类放大器的功耗较低，因此能够实
现较高的效率。它延长了便携式设备的电池使用寿命，并能够减小散热器的尺寸和PCB的
面积，从而节省了系统成本。所以，许多大型平板显示器和消费类音频产品都更愿意采
用此类放大器。
不过，D类放大器基于使用高开关频率信号的数字调制技术，旨在实现信号的高效放大。
调制频率通常高达数百kHz，这远远超出了音频范围。
由于我们需要从数字化或调制信号来恢复所需的真实音频信号(音乐)，因而必需采用一
个输出低通滤波器来滤除高频分量，以再生与人类听觉系统相匹配的真实模拟信号。
这里，我们将阐述一些有关输出低通滤波设计的考虑因素和建议。
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|图2