第三代D類(lèi)放大器
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作者：Joshua Israelsohn
時(shí)間：2006-01-20
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你可以選擇多種方式對(duì)D類(lèi)放大器的商業(yè)化歷史進(jìn)行分段，因?yàn)檫@種分段是沒(méi)有確切答案的。從我的觀點(diǎn)來(lái)看，商業(yè)市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)三代D類(lèi)放大器設(shè)計(jì)，第一代的范例是由托卡塔設(shè)計(jì)的TacT Millennium。證實(shí)了D類(lèi)放大器的概念，但是討論出來(lái)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(diǎn)由可能性轉(zhuǎn)移到實(shí)用性，目標(biāo)由設(shè)計(jì)可以工作的器件變成了設(shè)計(jì)具有廣闊市場(chǎng)需求的器件。
第二代D類(lèi)放大器通過(guò)兩個(gè)方面的改進(jìn)解決了廣闊市場(chǎng)需求的挑戰(zhàn)。第一個(gè)方面是使其變得相對(duì)緊湊而且價(jià)格可以承受，第二個(gè)方面是在低功耗性能上的表現(xiàn)應(yīng)與大多數(shù)消費(fèi)級(jí)AB類(lèi)設(shè)計(jì)接近甚至更好。原始設(shè)備制造商（OEM）節(jié)省了電源和封裝上的花費(fèi)，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(lèi)放大器針對(duì)制造商市場(chǎng)目標(biāo)提供了一系列產(chǎn)品。比如一個(gè)來(lái)自Tripath公司的典型器件，它把一個(gè)用于模擬源信號(hào)的相對(duì)簡(jiǎn)單的PWM和一個(gè)集成的輸出級(jí)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(jí)的放大器。這些放大器需要更復(fù)雜的前端功能——否則你可能需要一個(gè)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(hù)可以控制的。這些附加的功能增加額外的復(fù)雜性，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)路徑需要為低電位計(jì)找到一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字替代品。
最近一段時(shí)間，在OEM和D類(lèi)芯片設(shè)計(jì)者之間有了非常大的協(xié)作。這個(gè)趨勢(shì)的起源可以從兩個(gè)方面來(lái)講，OEM設(shè)計(jì)者可以更好的理解D類(lèi)的優(yōu)勢(shì)，并且為芯片制造者提供市場(chǎng)機(jī)會(huì)和需求方面的更加深入的觀點(diǎn)。同時(shí)，芯片設(shè)計(jì)者也深入地了解到了市場(chǎng)反饋，解決了幾個(gè)第二代設(shè)計(jì)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(yīng)用需求而不會(huì)像它的前代那樣。
為什么選擇D類(lèi)放大器
以液晶面板為特征的顯示器和電視機(jī)——事實(shí)上是所有這種屏幕，因?yàn)榇挡ＡЧと说臅r(shí)代已經(jīng)過(guò)去了——例證了一個(gè)趨勢(shì)。這些系統(tǒng)的大多數(shù)都集成有需要放大器的小揚(yáng)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(yáng)聲器本身都是一個(gè)嚴(yán)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(gè)線(xiàn)性補(bǔ)償?shù)拇笾螺喞圆荒苷{(diào)節(jié)熱點(diǎn)。系統(tǒng)封裝的目標(biāo)需要設(shè)計(jì)者以LCD面板三個(gè)軸大小為基礎(chǔ)最小化系統(tǒng)的尺寸。由于沒(méi)有用于熱源的額外空間，重量和花費(fèi)的設(shè)計(jì)預(yù)算，所以就提出了把這些組合并構(gòu)成這些應(yīng)用的簡(jiǎn)單規(guī)則：你一定不能浪費(fèi)。
D類(lèi)放大器效率較高的好處是拓展了制冷器的使用，當(dāng)電源作為顯示的一部分或者壁式電源的時(shí)候，把它應(yīng)用于D類(lèi)放大器相對(duì)于同級(jí)別的AB類(lèi)放大器會(huì)更小、更便宜。
正因?yàn)榇?，近?lái)市場(chǎng)中出現(xiàn)了基于LCD的娛樂(lè)和計(jì)算機(jī)顯示用D類(lèi)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(méi)有輸出濾波器，但是一些制造商聲稱(chēng)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(dāng)甚至更小。（見(jiàn)附文：《發(fā)出或者發(fā)現(xiàn)EMI》）。
適用于平板顯示應(yīng)用的放大器的例子有Maxim公司的MAX9713 單聲道芯片和MAX9714無(wú)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(gè)管腳的可編程調(diào)制頻率和擴(kuò)頻譜模式，通過(guò)把發(fā)射能量分散在一個(gè)以335kHz為中心
評(píng)論