《電子技術(shù)應(yīng)用》
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展頻調(diào)制模式將D類(lèi)放大器的電磁干擾最小化
摘要: 本文對(duì)脈寬調(diào)制(PWM)和展頻調(diào)制兩種不同的D類(lèi)(轉(zhuǎn)換模式)放大器技術(shù)進(jìn)行了探討。從傳統(tǒng)意義上來(lái)講,PWM型D類(lèi)放大器需要龐大且昂貴的濾波組件來(lái)降低由其軌至軌振幅和快速轉(zhuǎn)換頻率引起的電磁干擾。而當(dāng)今的D類(lèi)放大器所采用的展頻調(diào)制技術(shù)則讓設(shè)計(jì)者可以省去這些濾波組件,又不會(huì)降低音頻性能或放大功效。
Abstract:
Key words :

本文對(duì)脈寬調(diào)制(PWM)和展頻調(diào)制兩種不同的D類(lèi)(轉(zhuǎn)換模式)放大器技術(shù)進(jìn)行了探討。從傳統(tǒng)意義上來(lái)講,PWM型D類(lèi)放大器需要龐大且昂貴的濾波組件來(lái)降低由其軌至軌振幅和快速轉(zhuǎn)換頻率引起的電磁干擾。而當(dāng)今的D類(lèi)放大器所采用的展頻調(diào)制技術(shù)則讓設(shè)計(jì)者可以省去這些濾波組件,又不會(huì)降低音頻性能或放大功效。

導(dǎo)論

由于功效好于A類(lèi)和B類(lèi)放大器,D類(lèi)放大器對(duì)便攜式音頻應(yīng)用設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)更具吸引力。但是,也有一些設(shè)計(jì)者沒(méi)有在便攜式應(yīng)用中使用D類(lèi)放大器,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的PWM D類(lèi)放大器需要大量昂貴的濾波組件來(lái)降低電磁干擾。Maxim公司的D類(lèi)放大器展頻調(diào)制技術(shù)則讓設(shè)計(jì)者可以省去這些濾波組件,又不會(huì)降低音頻性能或放大功效,因此而促進(jìn)了高效的D類(lèi)放大器在便攜式音頻應(yīng)用中的推廣。

傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制放大器拓?fù)?br />
圖1展示的是一個(gè)典型的PWM橋接式負(fù)載D類(lèi)放大器。這種方案利用一個(gè)內(nèi)部生成的鋸齒波形來(lái)作為輸入級(jí)的參考。其中有一個(gè)比較儀監(jiān)控著模擬輸入電壓,并將之和鋸齒波形相比較。當(dāng)鋸齒波形的輸入超過(guò)輸入電壓時(shí),比較儀的輸出就降低。因此在比較儀的輸出處利用一個(gè)轉(zhuǎn)換器來(lái)生成一個(gè)補(bǔ)充PWM波形,用于BTL輸出的第二腳。

因?yàn)槠滠壷淋壵穹涂焖俎D(zhuǎn)換頻率會(huì)產(chǎn)生高射頻發(fā)射和干擾,一個(gè)PWM放大器一般在輸出處需要龐大的濾波組件。此時(shí)一般會(huì)需要一個(gè)LC濾波器來(lái)降低這個(gè)高頻干擾,并從PWM信號(hào)的任務(wù)周期中提取音頻內(nèi)容。



                                        圖1. 傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制拓?fù)?br />
展頻調(diào)制放大器拓?fù)?br />
有一個(gè)方法可以取代這種昂貴的大輸出LC濾波器方案,那就是改進(jìn)轉(zhuǎn)換程序,讓放大器在保持高效的同時(shí)降低EMI。Maxim公司的D類(lèi)放大器正是做到了這一點(diǎn)。它的這種D類(lèi)放大器采用獨(dú)特的專(zhuān)利展頻調(diào)制模式,使寬帶光譜組件相形見(jiàn)拙,將喇叭和接線發(fā)出的EMI最小化。圖2通過(guò)Maxim公司的MAX9700型D類(lèi)放大器展示了這種D類(lèi)放大器的拓?fù)洹?br />
Maxim的D類(lèi)放大器的調(diào)制方案采用了一個(gè)內(nèi)部生成的鋸齒波形,并在輸入部分采用了一個(gè)互補(bǔ)信號(hào)對(duì)。如果沒(méi)有互補(bǔ)輸入信號(hào),則會(huì)在IC內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)微分輸入。



                                圖2:?jiǎn)温暤繢類(lèi)放大器拓?fù)?br />  

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