基于NBDD的高效數(shù)字音頻功率放大器設(shè)計(jì)

2 NBDD調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
NBDD調(diào)制技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)如圖2所示。

輸入的模擬音頻信號(hào)首先經(jīng)隔離放大器進(jìn)行放大，再與反饋回來的音頻信號(hào)一起送到誤差放大器，輸出放大的誤差音頻信號(hào)。將放大的誤差信號(hào)和載波信號(hào)送到脈寬調(diào)制器，進(jìn)行NBDD調(diào)制。載波信號(hào)是由三角波發(fā)生器產(chǎn)生的高線性度的模擬三角波信號(hào),頻率為230～280 kHz。
此處的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)高線性度的三角波發(fā)生器和高速比較器。三角波的非線性會(huì)直接影響PWM調(diào)制器的線性度，整機(jī)的失真度；為了能良好的還原音頻，PWM開關(guān)頻率不能低于200 kHz，因此需要采用高速比較器。調(diào)制方式不僅影響到音頻帶內(nèi)的性能指標(biāo)，而且對(duì)放大器系統(tǒng)的高頻輻射性能(EMC)有著決定性的影響。因此從音頻輸入至脈寬編碼完成鏈路上，所采用的音頻放大器、誤差放大器應(yīng)具備高的輸入阻抗、低的工作電流、寬的增益帶寬、快的上升速度、良好的共模抑制比、低的漂移電壓等技術(shù)指標(biāo)；比較器應(yīng)具備響應(yīng)速度快、功耗低、輸入偏移電壓小等特點(diǎn)。

3 引入Dead-Time的開關(guān)放大器優(yōu)化設(shè)計(jì)
開關(guān)放大器的主要特點(diǎn)就是高效，因此其優(yōu)化設(shè)計(jì)主要應(yīng)體現(xiàn)在進(jìn)一步減小各類損耗，真正體現(xiàn)其高效率的特點(diǎn)。
通過串通損耗產(chǎn)生的原理，可以在柵極驅(qū)動(dòng)電壓上想辦法，在上管完全截止后再讓下管開始導(dǎo)通，在下管完全截止后再讓上管開始導(dǎo)通，這樣就可以減小串通損耗，同時(shí)又可以減小結(jié)電容Cds損耗。這種為了解決串通損耗而在兩驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間按“延遲導(dǎo)通，正常截止”的原則，加入的時(shí)間稱為Dead-Time(死區(qū)時(shí)間)，原理詳見圖3。圖中分析的是工作在一個(gè)開關(guān)臂上的兩個(gè)N溝場效應(yīng)管。