D类放大器及EMI抑制

本文描述了D类放大器的特点及EMI抑制问题.     

Silicon Labs D类放大器以低成本为消费类产品提供高保真音频

Silicon Laboratories发表业界首颗能有效消减EMI的5W立体声D类放大器。该放大器能有效消减EMI,为消费类音频电子产品带来高保真音频。作为Silicon Labs D类放大器系列产品的首个成员,新型Si270x放大器广泛适用于对价格和噪音敏感的消费类音频产品。     

D类放大器可降低成本和EMI

与A／B类功放50％～60％的典型效率相比,D类音频功放具有高达80％～90％的典型效率。但D类音频功放带来的主要问题有：EMI辐射、对布局布线的要求更高、还可能需要更多的外围元器件,进而导致BOM成本增加。     

Silicon Labs D类放大器以低成本为消费性产品提供高传真音频效果

Silicon Laboratories（芯科实验室有限公司）发表业界首颗能有效抑制电磁干扰（EMI）的5W立体声D类放大器,为消费性电子产品带来低成本、高传真音效。     

减少D类放大器中的电磁干扰

最近这些年，许多包含电动扬声器（powered speaker）的便携设备得到了快速发展——包括手机、MP3播放器、GPS系统、膝上型电脑和笔记本电脑、平板电脑、游戏机、玩具等等。在这些应用中，通常选用的驱动扬声器的音频放大器类型被称为D类（或开关）放大器，因为相比传统的AB类放大器设计，     

D类放大器的发展趋势

D类放大器最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率，传统的D类放大器在通过功率MOSFET进行放大前，需使用一个控制器将模拟或数字音频转换为脉宽调制（PWM）信号，这个控制器一般集成在一个功率后端器件当中。     

低EMI、D类音频放大器及其应用

本文介绍了新型D类音频放大器(MAX9700/MAX9712)的功能、特点,及其应用方案。     

能有效消减EMI的5W立体声D类放大器

在消费类音频产品中，Si270x放大器采用多级EMI消减技术，从源头上抑制传统D类放大器的干扰，使其更易符合EMI规范、更适用于AM／FM收音机和智能手机。     

用D类放大器提高音频放大效率

D类采用脉宽调制(PWM)信号取代AB类放大器通常采用的线性信号。PWM信号包括音频信号以及PWM开关频率与谐波。D类音频放大器比AB类放大器效率高得多,因为输出MOSFET可从极高阻抗转变为极低阻抗,从而在作用区操作只有几纳秒。利用上述技术,输出级上损失的功率极低。此     

D类放大器的随机脉宽调制技术研究和分析

在D类放大器中,传统脉宽调制信号含有大量的高次谐波,对传导电磁干扰的产生有很大的影响。提出一种随机脉宽调制技术,能够有效地抑制和降低高次谐波的峰值。应用统计学原理,建立了随机调制信号的功率谱密度理论模型,从理论和仿真的角度,考察不同随机方式对抑制谐波能力的影响。结果表明,随机开关频率和脉冲位置相结合的调制方法具有更好的降低谐波峰值和扩展功率谱的能力,从而有利于改善D类放大器中的电磁干扰问题。     

应用于无滤波器D类放大器的改进PWM调制方案

D类放大器的高效特性,使其成为便携式和大功率应用的理想选择。传统的D类放大器需戋一个外部低通滤波器,以从脉宽调制信号（PWM）输出波形中提取音频信号。文章阐述了一种应用于无滤波器D类放大器的改进PWM调制方案,分析了其工作原理、优缺点和引起失真的主要原因。利用这种方法实现的D类功率放大器具有高效率高性能的特点,省掉外部滤波器不仅降低了电路板的空间要求,同时也大幅降低了很多便携式应用的成本。     

D类放大器：低功耗高效率推动大规模普及

D类放大器的应用范围非常广泛，随着技术的成熟，目前已进入大规模普及阶段。针对其在器件成本、EMI等方面的问题，业内企业也提出了多种解决方案。     

高音质G类耳机放大器实现最小化功耗

在降低功耗延长电池使用寿命和音乐播放时间的同时,能够提供卓越的音频享受,这是消费者对智能电话和MP3播放器的要求,但从目前多数采用D类放大器的设备来看,其音质表现差强人意。     

低成本通用D类放大器

MAX9736A／B提供2～8Ω（或更高）的负载驱动能力。MAX9736A能够为8Ω负载提供2×15W功率,为4（2提供1×30W功率;MAX9736B能够为8Ω负载提供2×6W功率,为4Ω负载提供1×12W功率。MAX9736A／B可通过引脚选择立体声／单声道模式,在立体声模式下采用12V电源电压可驱动4Ω负载,在单声道模式下可驱动2Ω负载。     

低成本通用D类放大器

MAX9736A／B提供2～8Ω（或更高）的负载驱动能力。MAX9736A能够为8Ω负载提供2×15W功率,为4Ω提供1×30W功率;MAX9736B能够为8Ω负载提供2×6W功率,为4Ω负载提供1×12W功率。MAX9736A／B可通过引脚选择立体声／单声道模式,在立体声模式下采用12V电源电压可驱动4Ω负载,在单声道模式下可驱动2Ω负载。     

一种用于D类放大器的新型频率抖动电路

提出了一种用于D类放大器的新型频率抖动电路.采用流控模式和容控模式相结合,利用周期数字频率调制,使能量原本集中的频谱分散到离散频率点上,从而使频谱幅度降低,减小D类放大器EMI的辐射.基于0.5 μm CMOS工艺,对提出的频率抖动电路进行仿真验证.结果表明,频率抖动点具有很好的均匀性和线性度,并且D类放大器的EMI峰值幅度下降约13 dB;高频频谱连续,扩频效果显著,频率抖动电路面积约840 μm2,消耗的最大电流仅为1.2 μA.     

低功耗高性能D类音频放大器

德州仪器公司 (TI)日前推出了首款专为平板显示器设计的D类系列音频功率放大器———TPA3000D系列。该产品最初是专为平板显示器开发的 ,但现已被应用在汽车音响系统等诸多领域 ,消费电子展(CES)上展出的JENSEN车载立体声音频系统就是一个很好的例证。由于采用了250kHz脉宽调制操作以及器件本身具有极低的输出FET导通电阻 (RDS(on)) ,TPA3000D系列放大器可实现85 %的高效率 ,这使得系统中的热量损耗大大降低 ,从而节省了体积较大的散热槽和穿孔空间 ,进而降低了电路成本。该D类系列功放可在不采用外部散热槽的情况下驱动高达20W…     

Cirrus Logic推出具备低失真和高EMI性能的立体声10瓦模拟输入D类放大器

Cirrus Logic公司宣布推出立体声10瓦模拟输入D类音频放大器ICCS3511，以拓展公司D类音频放大器产品线。CS3511是消费音频应用的理想之选，包括有源媒体扬声器、底座、混合无线电、平板显示器以及迷你家庭影院系统等。     

应对D类音频应用中的EMI问题

电磁干扰（EMI）是指电路受到了来自外部的非预期性电磁辐射干扰。这种干扰可以中断、阻碍或降低电路的性能表现。在现今的便携式消费电子设备设计中，空间已跃升为第一要素。设计师经常需要移除外壳或屏罩，并且通过更加严谨的电路隔离来抑制EMI和噪声。毫无疑问，较小的空间和更多的功能增加了电路板的密度，     

解决电源与EMI问题D类功率放大器优势显现

目前包括高度集成设备以及将调制器与输出级分开的多芯片技术在内的电路拓扑规则已经大量出现.D类功率放大器的出现,使音频放大器的功率效率由原来的30%～50%急剧增加了近两倍,达到了85%～90%,除此之外,也使器件壳体的体积大幅缩小,D类功率放大器原理图如图1.D类功率放大器采用了多芯片技术,在输出级与电源端需要改变时,相同的设计方法可以移植到不同的功率放大系统中.