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为AB类放大器改用D类放大器而担忧?其实不必如此

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光源氏|  楼主 | 2020-8-7 14:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
write by Kevin chen1
你是否曾想过做一件很有意义的大事却又担心它很难做到?然后,当你最终鼓起勇气去做了之后,再回过头来看,你会惊讶地发现这件事其实很容易。
我最近在与汽车音频设计工程师讨论汽车收音机解决方案不采用传统的AB类放大器而改用D类放大器时,他们也是有这样的担忧。现在我们来谈谈我最常听到的两个主要问题:对印刷电路板(PCB)尺寸的影响和潜在的电磁干扰(EMI)问题。
问题1D类放大器会占用更多的PCB空间
常规的D类音频放大器采用约400 kHz的开关频率,需要使用8.2-µH或10-µH的电感器才能获得理想的音频效果。
而TI的TPA6304-Q1D类放大器采用2.1-MHz开关频率。纹波电流的减少意味着可以使用更小更轻的3.3-µH电感器,如图1所示。

1:电感器尺寸与开关频率比较
TPA6304-Q1采用TI最新的混合信号制造技术,当与3.3-μH电感器一起使用时,整个4通道放大器解决方案(包括所有必需的无源元件)的总尺寸会缩小到272 mm2,如图2所示。
2TPA6304-Q14通道D类放大器
就这一点而言,图3所示的整个TPA6304-Q1解决方案比传统的AB类放大器更小。

3TPA6304-Q1D类放大器解决方案与AB类放大器的尺寸比较
问题2D类放大器会引起电磁兼容性(EMC)问题
从本质上来说,D类音频放大器会在每个时钟周期内打开和关闭其输出,而AB类放大器则不会打开和关闭。但这并不意味着D类放大器会引起无法解决的电磁兼容性(EMC)问题。
我想特别回顾一下TPA6304-Q1放大器设计缓解EMC问题的几种方法:

  • TPA6304-Q1放大器设计经过高度优化,可以处理整体EMC行为。此外,前面所述的3.3-µH电感器是电感电容(LC)滤波器的一部分,它有助于将D类放大器输出级上的高速开关瞬态的电磁兼容性降至最低。
  • 如图4所示,在400-kHz范围内开关的传统D类放大器产生直接位于AM波段内的谐波。这些谐波会产生降低AM接收器灵敏度的干扰信号,从而妨碍AM广播电台接收。因此,必须在这些400-kHz D类放大器设计上实施某种类型的EMI避免技术,以减轻这些AM波段谐波的影响。

4:典型400-kHz D类放大器谐波
  • 通过在更高的2.1-MHz开关频率下工作,TPA6304-Q1不再需要为AM波段实施EMI避免技术,因为TPA6304-Q1在AM波段上方提供了显著的裕度。此设计也没有任何会干扰AM波段的低频尖峰,如图5所示。
5 TPA6304-Q1的高开关频率高于AM波段
为了防止一些PCB布局设计出现EMI问题,TPA6304-Q1已经实施了Kilby Labs研发的专有扩频技术。图6说明了此功能如何帮助将窄带能量源分散到更大的波段上,从而降低峰值能量。
6:扩频技术背景
结论
TPA6304-Q1 2.1-MHz高开关频率汽车D类音频放大器满足行业对下一代汽车收音机和外部放大器的需求。除了减少系统中的热负荷外,此放大器的设计还解决了从AB类放大器转换成D类放大器时备受关注的PCB尺寸和EMC问题。


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沙发
airwill| | 2020-8-9 08:15 | 只看该作者
D类音频放大器工作在开关模式, 会在每个时钟周期内打开和关闭其输出,而AB类放大器则不会打开和关闭。
D类放大器会引起较大的电磁兼容性(EMC)问题。
是一些应用场景需要考虑的问题

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板凳
开心阳| | 2020-8-10 15:08 | 只看该作者
谢谢分享

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地板
晓伍| | 2020-9-3 23:32 | 只看该作者
非常感谢楼主分享

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5
八层楼| | 2020-9-3 23:33 | 只看该作者
楼主辛苦了

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6
观海| | 2020-9-3 23:35 | 只看该作者
先了解一下这些放大器

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7
guanjiaer| | 2020-9-3 23:36 | 只看该作者
很好的文档

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8
heimaojingzhang| | 2020-9-3 23:37 | 只看该作者
原来是这样

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9
usysm| | 2020-9-11 21:51 | 只看该作者
ab类音频功放和d类功放有哪些区别

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10
jkl21| | 2020-9-11 21:51 | 只看该作者
TPA6304是属于AB类还是D类功 放

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11
wwppd| | 2020-9-11 21:52 | 只看该作者
数字功放是指的D类或T类放大器吗  

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12
maqianqu| | 2020-9-11 21:52 | 只看该作者
AB/D类功放哪个音效好   

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13
dspmana| | 2020-9-11 21:52 | 只看该作者
如何解决D类功放的失真度问题  

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14
eefas| | 2020-9-11 21:53 | 只看该作者
class AB和class D功放哪种功放好?  

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15
pl202| | 2020-9-11 21:53 | 只看该作者
哪种类型的放大器是音频放大器  

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16
typeof| | 2020-9-11 21:53 | 只看该作者
            

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17
yujielun| | 2020-9-11 21:53 | 只看该作者
目前在音响中所用的放大器,常用的是A类或者AB类功率放大器  

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18
htmlme| | 2020-9-11 21:54 | 只看该作者
为什么专业监听的功放已在向D类过渡  

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19
dspmana| | 2020-9-11 21:54 | 只看该作者
放大0.4v电压用什么d类功放好

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20
maqianqu| | 2020-9-11 21:54 | 只看该作者
D类功放设计考虑的角度与AB类功放完全不同

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