第三代D類放大器
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你可以選擇多種方式對D類放大器的商業(yè)化歷史進行分段,因為這種分段是沒有確切答案的。從我的觀點來看,商業(yè)市場上出現(xiàn)過三代D類放大器設計,第一代的范例是由托卡塔設計的TacT Millennium。證實了D類放大器的概念,但是討論出來的最終結(jié)果是該技術(shù)還不能提供足夠性能。這使第一代的放大器把關(guān)注的焦點由可能性轉(zhuǎn)移到實用性,目標由設計可以工作的器件變成了設計具有廣闊市場需求的器件。
第二代D類放大器通過兩個方面的改進解決了廣闊市場需求的挑戰(zhàn)。第一個方面是使其變得相對緊湊而且價格可以承受,第二個方面是在低功耗性能上的表現(xiàn)應與大多數(shù)消費級AB類設計接近甚至更好。原始設備制造商(OEM)節(jié)省了電源和封裝上的花費,但是必須去理解不熟悉的技術(shù)、易受影響的版圖和需要很多外圍構(gòu)件的控制器芯片。
第二代D類放大器針對制造商市場目標提供了一系列產(chǎn)品。比如一個來自Tripath公司的典型器件,它把一個用于模擬源信號的相對簡單的PWM和一個集成的輸出級以及片外濾波器組合在一起。而其他的制造商,特別是德州儀器、Cirrus Logic和Apogee Technology則特別重視用于PCM源的帶片外輸出級的放大器。這些放大器需要更復雜的前端功能——否則你可能需要一個立體聲前置放大器,注意它不是功率放大器,這些功能包括源選擇,音量,平衡和音調(diào)控制——由于PCM源常常不是用戶可以控制的。這些附加的功能增加額外的復雜性,因為數(shù)字信號路徑需要為低電位計找到一個簡單的數(shù)字替代品。
最近一段時間,在OEM和D類芯片設計者之間有了非常大的協(xié)作。這個趨勢的起源可以從兩個方面來講,OEM設計者可以更好的理解D類的優(yōu)勢,并且為芯片制造者提供市場機會和需求方面的更加深入的觀點。同時,芯片設計者也深入地了解到了市場反饋,解決了幾個第二代設計中的重要缺陷,其結(jié)果是大量的第三代產(chǎn)品更好地集中于特定應用需求而不會像它的前代那樣。
為什么選擇D類放大器
以液晶面板為特征的顯示器和電視機——事實上是所有這種屏幕,因為吹玻璃工人的時代已經(jīng)過去了——例證了一個趨勢。這些系統(tǒng)的大多數(shù)都集成有需要放大器的小揚聲器,這些放大器消耗6瓦到十幾瓦的功率。不僅僅是內(nèi)部結(jié)構(gòu),就連揚聲器本身都是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。另外,LCD的象素顏色是基于溫度的函數(shù),盡管調(diào)整象素顏色的電流狀態(tài)提供了一個線性補償?shù)拇笾螺喞?,但它仍不能調(diào)節(jié)熱點。系統(tǒng)封裝的目標需要設計者以LCD面板三個軸大小為基礎最小化系統(tǒng)的尺寸。由于沒有用于熱源的額外空間,重量和花費的設計預算,所以就提出了把這些組合并構(gòu)成這些應用的簡單規(guī)則:你一定不能浪費。
D類放大器效率較高的好處是拓展了制冷器的使用,當電源作為顯示的一部分或者壁式電源的時候,把它應用于D類放大器相對于同級別的AB類放大器會更小、更便宜。
正因為此,近來市場中出現(xiàn)了基于LCD的娛樂和計算機顯示用D類放大器。這些中的一些器件采用了消除了輸出濾波器的改良的調(diào)制方案。盡管沒有輸出濾波器,但是一些制造商聲稱這些器件的EMI發(fā)射與那些裝配輸出濾波器的第二代放大器相當甚至更小。(見附文:《發(fā)出或者發(fā)現(xiàn)EMI》)。
適用于平板顯示應用的放大器的例子有Maxim公司的MAX9713 單聲道芯片和MAX9714無濾波器立體聲放大器芯片。它們都可以用TQFN-32封裝。這些器件提供三個管腳的可編程調(diào)制頻率和擴頻譜模式,通過把發(fā)射能量分散在一個以335kHz為中心
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