減小D類放大器的EMI

有些低開關(guān)頻率(200kHz至300kHz)應(yīng)用不適合采用圖5c所示的方案。對于這類產(chǎn)品可能需要采用其他方法和拓撲結(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)，此時效果最佳。工作在FFM模式下的MAX9704通過引腳選擇將開關(guān)周期設(shè)為恒定值(具有三個可選項)，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MAX9704進行濾波時的時域性能。兩種情況下負載阻抗均為8。圖7同時顯示了FILT1和FILT2節(jié)點的波形圖(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關(guān)信號濾波以后的殘余信號(電源電壓為15V)。圖8為圖7跡線的細節(jié)顯示。注意：紋波主要來自940kHz開關(guān)頻率，兩通道上表現(xiàn)為共模信號的形式。還應(yīng)注意輸出上沒有高次諧波，表明有效抑制了EMI(幅射EMI的起始測試頻率通常高于30MHz)。

圖7.用MAX9704驅(qū)動圖5a電路時FILT1和FILT2上產(chǎn)生的信號波形(同時顯示在頂部的跡線)，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，紋波成分主要為開關(guān)頻率基波(此時為940kHz)。濾波器高于該頻點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)計均假設(shè)負載阻抗為8。音圈電感導(dǎo)致20kHz的頻率范圍內(nèi)，多數(shù)寬范圍動圈揚聲器的阻抗變高。該特性有助于實現(xiàn)高效率的無濾波器工作，但選擇濾波器件以降低EMI時，應(yīng)考慮阻抗的上升。

試圖評估和描述D類放大器特性時，為了進行器件選型和評估，即便在實驗室環(huán)境下，音頻設(shè)計人員也往往需要進行濾波。即使不用濾波器的最終產(chǎn)品能通過EMC 測試，仍然可以通過放大器性能測試來發(fā)現(xiàn)問題。許多音頻分析儀是專為測量傳統(tǒng)音頻放大器的THD+N或幅度響應(yīng)而設(shè)計的，當用于測試無濾波D類放大器時往往會出現(xiàn)錯誤。圖5所示電路適合用于測試(正確加載8電阻負載)，但需要注意33μH的電感可能引入的非線性將限制了THD測量。氣隙元件往往具有最佳的測量結(jié)果，但尺寸往往限制其在實際產(chǎn)品中的應(yīng)用!