展频调制模式将D类放大器的电磁干扰最小化

2009-11-20 14:57:16来源: 手持电子设备 关键字:D类放大器  电磁干扰  展频调制模式  脉宽调制

    本文对脉宽调制(PWM)和展频调制两种不同的D类(转换模式)放大器技术进行了探讨。从传统意义上来讲,PWM型D类放大器需要庞大且昂贵的滤波组件来降低由其轨至轨振幅和快速转换频率引起的电磁干扰。而当今的D类放大器所采用的展频调制技术则让设计者可以省去这些滤波组件,又不会降低音频性能或放大功效。

导论

    由于功效好于A类和B类放大器,D类放大器对便携式音频应用设计人员来说更具吸引力。但是,也有一些设计者没有在便携式应用中使用D类放大器,因为传统的PWM D类放大器需要大量昂贵的滤波组件来降低电磁干扰。Maxim公司的D类放大器展频调制技术则让设计者可以省去这些滤波组件,又不会降低音频性能或放大功效,因此而促进了高效的D类放大器在便携式音频应用中的推广。

传统的脉宽调制放大器拓扑

    图1展示的是一个典型的PWM桥接式负载D类放大器。这种方案利用一个内部生成的锯齿波形来作为输入级的参考。其中有一个比较仪监控着模拟输入电压,并将之和锯齿波形相比较。当锯齿波形的输入超过输入电压时,比较仪的输出就降低。因此在比较仪的输出处利用一个转换器来生成一个补充PWM波形,用于BTL输出的第二脚。

    因为其轨至轨振幅和快速转换频率会产生高射频发射和干扰,一个PWM放大器一般在输出处需要庞大的滤波组件。此时一般会需要一个LC滤波器来降低这个高频干扰,并从PWM信号的任务周期中提取音频内容。

图1. 传统的脉宽调制拓扑

展频调制放大器拓扑

    有一个方法可以取代这种昂贵的大输出LC滤波器方案,那就是改进转换程序,让放大器在保持高效的同时降低EMI。Maxim公司的D类放大器正是做到了这一点。它的这种D类放大器采用独特的专利展频调制模式,使宽带光谱组件相形见拙,将喇叭和接线发出的EMI最小化。图2通过Maxim公司的MAX9700型D类放大器展示了这种D类放大器的拓扑。

    Maxim的D类放大器的调制方案采用了一个内部生成的锯齿波形,并在输入部分采用了一个互补信号对。如果没有互补输入信号,则会在IC内部产生一个微分输入。

图2:单声道D类放大器拓扑

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关键字:D类放大器  电磁干扰  展频调制模式  脉宽调制

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2009/1120/article_2021.html
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