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欢迎关注微信公众号「EMC家园」ID:emcjiayuan,有更多干货等着您 D类放大器以其超高的效率吸引着广大设计工程师的青睐,从而在电池供电的各种电子设备中得到了广泛的应用。但是,只要在系统中采用D类放大器,设计师们可能都必须在以下几个方面采取折衷,主要包括EMI干扰,实现复杂度高,以及需要较多的外部元器件而导致的成本过高等问题。
在传统的D类放大器中,采用的是PWM调制技术,这种技术以高效率著称,但问题是其内在的高速开关特性,产生了大量的EMI干扰,即便是采用非常考究的滤波器来滤除这些干扰,也无法满足足够的EMI性能,还有一个问题就是较差的音质问题。 图1: MAX9700无滤波D类放大器的调制拓扑结构
在Maxim的新型D类放大器中, 还采用了另一项专利技术,即扩频调制技术。该技术中对放大器的开关频率进行随机扩频调制。扩频后并不影响音频信息,而是将音频能量扩展到更宽的频谱上,而并非像扩展前那样,只是集中在开关频率及其各次谐波上。通过扩频,降低了输出端上的高频能量,从而大幅提升了EMI性能。“实际上,扩频系数并不需要太高,根据我们的试验,±6%是最佳值”,Roderick Hogan介绍说。图2和图3显示了扩频前后的实际效果对比。图中可以看出,通过扩频,扩频后的3次谐波就已经降到了基底噪声中了。 图2:扩频前的开关频率及其谐波分布特性 图3:扩频后的开关频率及其谐波分布特性
在Maxim的D类音频放大器中,除了采用上述两种专利技术外,还采用了有源噪声限制技术。有源辐射限制指的是,通过有源辐射限制电路设置放大器的最小脉宽,再结合交叉切换、上升/下降时间以及时钟频率的控制,则可以将工作过程中产生的功率谱限制在一个指定的输出功率电平以下。这样做的目的就是将频谱降低到某一水平,使得设备在无任何外部滤波以及接有较长的外部扬声器连线的情况下,其EMI特性仍能满足辐射限制要求。 欢迎关注微信公众号「EMC家园」ID:emcjiayuan,有更多干货等着您! |
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