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D类放大器原理及EMI抑制

电子工程师

2008-10-16 15:55:39 6989

0 D类放大器原理及EMI抑制 1. 前言：在日新月异的多媒体时代，便携式电子产品，如智能电话、PDA、MP3、PMP、DSC、DVC、NB等多媒体产品，对声音质量的要求越来越严格。另外，由于此类产品为电池供电，除了要求音质的再突破外，也要求整体效率的提升，以达到高效、低功耗的设计目标。此类产品的音频模块中，除了输入端的信号源和输出端的喇叭或耳机外，音频放大器是一个非常重要的角色。目前广泛用于便携产品的音频放大器有AB类和D类两种。通常，AB类放大器能够提供好的音质，但效率欠佳，耗电较大；而D类放大器具有高效、低温升效应和高输出功率等特点。 2. 理论分析： AB类放大器的工作原理类似于线性调节器，效率差而且需考虑散热问题；D类放大器的工作原理类似开关调节器，具有较高效率，无散热问题，但电路需要一个采样时钟，该时钟可以内置于芯片内不，也可以由外部提供。D类放大器的基本原理如图一所示，内部比较器的同相输入端连接音频信号源，反相输入端连接采样三角波信号。当音频输入的电位高于三角波信号时，比较器输出为高电平；当音频输入的电位低于三角波信号时，比较器输出为低电平。比较器的高、低电平输出驱动后续的MOSFET开关，在MOSFET导通时产生电流推动扬声器。如果在MOSFET后级加上LC滤波电路，则LC滤波器将MOSFET方波还原成与输入类似的模拟音频信号。图一, D类放大器的基本原理传统的D类放大器采用固定采样频率，存在较强的EMI，因此限制了D类放大器的使用。随着IC设计技术的不断提升，Maxim扩展频谱技术在D类放大器的应用，可有效抑制EMI，完全满足FCC的EMI限制。图二给出了固定频率模式下D类放大器的输出波形，其输出频谱为基波和对应的高次谐波。有些D类放大器允许改变采样频率，使基波及高次谐波避开敏感频段。图二. 固定频率模式(FFM) 扩展频谱模式下，采样时钟频率在规定的范围内逐周期变化（图三），使输出频谱的分布比较平坦，从而改善了经过喇叭或音频线缆的EMI辐射。采样频率的变化不会破坏音频信号的恢复，也不会降低整体效率。一些D类放大器也可允许接受外部的系统频率同步，来降低或避开敏感的频带。另外，Maxim D类放大器具有主动幅射限制电路（AEL），AEL电路会在输出瞬变时主动控制输出FET的栅极，避免传统D类放大器中因感性负载的续流所引起的高频幅射，进而降低EMI（如图四）。 Maxim新推出的MAX9705、MX9773两款D类放大器除了具有普通的固定频率模式（FFM）、扩展频谱模式（SSM）、外部同步模式及SSM+AEL模式，用户可利用其SYNC引脚设定取样频率（表一）。 c).扩展频谱+AEL模式下D类放大器的输出频谱图八. 各种模式下D类放大器的输出频谱 3. 结论：在手持式多媒体产品中使用D类放大器除了保持优秀的音质外，还可以有效延长电池的使用时间。对于需要大功率音频驱动的产品，如LCD监视器、LCD电视等，选择D类放大器还可以解决散热问题。在日渐普及的音/视频产品中，还需考虑EMI抑制问题。传统的固定频率模式（FFM）D类放大器由于存在EMI设计问题，已被新推出的扩展频谱模式（SSM）所替代。而Maxim新推出的从小功率输出到大功率输出的D类放大器，除了具有固定频率模式（FFM）和扩展频谱模式（SSM）外，、还具有主动幅射限制（AEL）功能，巧妙地利用这些模式可大幅度降低EMI辐射。 [此贴子已经被作者于2008-10-16 16:03:51编辑过] 0
2008-10-16 15:55:39　　评论淘帖0 举报相关推荐 • D类放大器原理及EMI抑制 3892 • D类放大器原理及EMI抑制 20 • D类放大器原理及EMI抑制 43 • D类放大器原理及EMI抑制 46 • D类放大器的工作原理及EMI抑制方法 7215 • D类放大器如何降低EMI？ 1358 • 怎么提升D类放大器的EMI性能？ 1209 • 【EMC家园】如何提升D类放大器的EMI性能？ 2685 • D类放大器电源抑制性能的原因是什么 803 • D类放大器,D类放大器是什么意思 3245 15 个讨论

0 3Q3Q~

2009-8-4 10:44:13 评论举报 1^# wu789ling

0 图文并茂,非常好

2009-8-15 17:04:39 评论举报 2^# chamm1718

0 好

2010-4-29 15:34:09 评论举报 3^# 1652807249.005800

0 做人要厚道，看帖要回帖！！ Signature--------------------------------------------------------------------------------------------------------- wholesale jerseys discount jerseys cheap jerseys

2010-5-6 11:39:40 评论举报 4^# kdk520

0 有扩展频谱模式时，会出现频点漂移而产生干扰，也算是个问题

2010-5-7 16:11:59 评论举报 5^# 97046

0 哈哈感觉挺好的不错啊不错~~

2010-9-12 09:51:04 评论举报 6^# topwzp

0 hao hao hao

2011-8-2 19:43:39 评论举报 7^# chenengood

0 挺好好好看看

2012-7-7 11:11:33 评论举报 8^# 王跃

0 这个强帖必须顶！！！

2012-7-9 00:23:12 评论举报 9^# chaoshll

0

2012-7-24 15:05:23 评论举报 10^# 酷视通U盘

0 还好

2012-8-15 12:29:58 评论举报 11^# tutula249

0 O(∩_∩)O谢谢分享

2012-8-15 20:13:56 评论举报 12^# wdjhty

0 图文并茂,非常好

2012-12-11 13:00:42 评论举报 13^# 278529735

0 展频原理现在用在很多芯片上了。对EMC好处多多。

2012-12-21 14:17:53 评论举报 14^# shanwisdom

1 好东西支持一下

2013-1-13 23:51:19 评论举报 15^# 麦子的滑翔机

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