減小D類放大器的EMI

有些低開(kāi)關(guān)頻率(200kHz至300kHz)應(yīng)用不適合采用圖5c所示的方案。對(duì)于這類產(chǎn)品可能需要采用其他方法和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。MAX9704立體音D類放大器(圖 6)可設(shè)置為940kHz固定頻率模式(FFM)(FS1=低，F(xiàn)S2=高)，此時(shí)效果最佳。工作在FFM模式下的MAX9704通過(guò)引腳選擇將開(kāi)關(guān)周期設(shè)為恒定值(具有三個(gè)可選項(xiàng))，以滿足應(yīng)用需求。

圖6.MAX9704立體聲D類功率放大器的典型應(yīng)用電路

圖7和圖8給出使用圖5濾波器對(duì)MAX9704進(jìn)行濾波時(shí)的時(shí)域性能。兩種情況下負(fù)載阻抗均為8。圖7同時(shí)顯示了FILT1和FILT2節(jié)點(diǎn)的波形圖(頂部的跡線)，以及得的1kHz差分輸出波形(底部的跡線)。頂部跡線的噪聲是輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)濾波以后的殘余信號(hào)(電源電壓為15V)。圖8為圖7跡線的細(xì)節(jié)顯示。注意：紋波主要來(lái)自940kHz開(kāi)關(guān)頻率，兩通道上表現(xiàn)為共模信號(hào)的形式。還應(yīng)注意輸出上沒(méi)有高次諧波，表明有效抑制了EMI(幅射EMI的起始測(cè)試頻率通常高于30MHz)。

圖7.用MAX9704驅(qū)動(dòng)圖5a電路時(shí)FILT1和FILT2上產(chǎn)生的信號(hào)波形(同時(shí)顯示在頂部的跡線)，以及差分輸出(底部的跡線)。

8.頂部跡線顯示了圖5a電路輸出中殘余的紋波電壓，紋波成分主要為開(kāi)關(guān)頻率基波(此時(shí)為940kHz)。濾波器高于該頻點(diǎn)的二階滾降很好的抑制了所有高次諧波。紋波幾乎只有共模分量(底部的跡線)。

本文討論的濾波器設(shè)計(jì)均假設(shè)負(fù)載阻抗為8。音圈電感導(dǎo)致20kHz的頻率范圍內(nèi)，多數(shù)寬范圍動(dòng)圈揚(yáng)聲器的阻抗變高。該特性有助于實(shí)現(xiàn)高效率的無(wú)濾波器工作，但選擇濾波器件以降低EMI時(shí)，應(yīng)考慮阻抗的上升。

試圖評(píng)估和描述D類放大器特性時(shí)，為了進(jìn)行器件選型和評(píng)估，即便在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，音頻設(shè)計(jì)人員也往往需要進(jìn)行濾波。即使不用濾波器的最終產(chǎn)品能通過(guò)EMC 測(cè)試，仍然可以通過(guò)放大器性能測(cè)試來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。許多音頻分析儀是專為測(cè)量傳統(tǒng)音頻放大器的THD+N或幅度響應(yīng)而設(shè)計(jì)的，當(dāng)用于測(cè)試無(wú)濾波D類放大器時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。圖5所示電路適合用于測(cè)試(正確加載8電阻負(fù)載)，但需要注意33μH的電感可能引入的非線性將限制了THD測(cè)量。氣隙元件往往具有最佳的測(cè)量結(jié)果，但尺寸往往限制其在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用!