引言：手機等便攜多媒體終端的消費者們終于厭倦了僅僅是聲音夠大，他們開始渴望更優(yōu)雅、更完美的音頻性能，為你的設計選擇一款足夠棒的D類音頻功放，滿足他們！
隨著手機、MP3/4等多媒體便攜設備的普及，僅僅能夠響亮地播放音樂已不能完全滿足消費者的需求，設計師需要采用滿足更高性能要求的音頻功放。這些要求包括：具備良好的POP聲抑制電路以減小開關機時出現(xiàn)的POP噪聲，具備更高的工作效率以延長電池的使用時間，能夠在整個音頻范圍內(nèi)提供完美音質(zhì)，以及擁有良好的射頻抑制能力以消除手機免提通話過程中出現(xiàn)的“嗡嗡”聲。D類音頻功放被越來越多地用于手機等便攜式設備當中，并不例外，在為這些設備選擇D類音頻功放時也要滿足這些要求。 D類功放原理框圖如圖1所示
圖1
便攜設備對音頻功放的要求是體積小，外圍簡單，并可按系統(tǒng)要求配置成單端輸入和差分輸入兩種使用方式。
便攜設備對D類音頻功放的性能要求
根據(jù)市場調(diào)研機構Gartner的報告，D類放大器在2006年至2011年之間的復合年成長率將達到15.6%，市場規(guī)模從3.34億美元成長至6.88億美元，主要成長動力來自便攜式裝置及空間受限的消費性電子產(chǎn)品，手機市場是重要增長點。未來，市場對于高效率D類功率放大器的需求會逐步增加，D類放大器在以手機為代表的便攜設備中具有非常廣闊的應用前景。但手機等便攜設備對D類音頻功放也提出了以下性能要求，值得多媒體便攜系統(tǒng)設計師在器件選型時參考。
1．最大不失真功率
國內(nèi)市場對音頻功放的最大不失真功率要求很高，以手機為例，一般要求D類功放做到在5V供電，THDN<1%，負載為4歐姆的情況下，功率能夠達到3W以上。
2．極低的開關機POP聲
音頻功放在開關機瞬間，以及上電穩(wěn)定后音頻功放的啟動和待機操作瞬間，比較容易產(chǎn)生大的POP聲，為了抑制這種噪聲，音頻功放內(nèi)部需要對開關機過程進行特別的處理。
3．高效節(jié)能
D類放大器與線形放大器(AB類等)相比，在功效上有很大優(yōu)勢。對線形放大器而言，偏置元件和輸出管的線形工作方式會損耗大量功率，而D類放大器的輸出管工作在開關狀態(tài)，功耗主要來自輸出管的導通阻抗、開關損耗以及靜態(tài)電流，效率可達90%，無須散熱，延長了便攜設備的電池使用時間和壽命。
4．RF噪聲抑制
手機、PDA和其它便攜式通信設備常常在條件惡劣而且噪聲相當大的環(huán)境下工作，對于沒有解決RF干擾的音頻放大器，會將RF載波信息解調(diào)到音頻頻帶，這樣在揚聲器的輸出端就會產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的“嗡嗡”聲。射頻信號會耦合到放大器的電源、輸入端以及輸出端，放大器良好的PSRR和CMRR可以降低對系統(tǒng)PCB和結構的要求，抑制不希望出現(xiàn)的電流聲，保證設備正常工作。一般10mV輸出可以被人耳感覺到，當電源電壓上疊加了500mV的GSM信號，D類功放需要對其進行抑制，效果如圖2。
圖2
5. 極低的失真和噪聲
對于音頻功放而言，雖然所有的測試指標都是以正弦波來衡量的，最終的評判者還是優(yōu)美流暢的音樂。優(yōu)美的音色取決于較小的諧波失真和噪聲，理想的D類功放沒有失真，在可聽波段沒有噪音且效率滿足100%。然而，實際的D類功放并不完美，會有失真和噪音，這是由于D類功放產(chǎn)生的失真開關波形造成的。
原因有以下幾點：
1)PWM調(diào)制器由于采樣頻率限制和時間抖動而導致PWM信號的非線性；
2)功率驅(qū)動管存在死區(qū)時間、導通時間、關斷時間以及上升下降時間等；
3)開關器件上的非理想特征，如導通電阻、有限的開關速度及體二極管特征等；
4)寄生的雜散參數(shù)導致過度邊緣的震蕩；
5)輸出低通濾波器的非線性。
D類功放需要很好地解決這些問題，D類功放需要在整個音頻范圍內(nèi)具有較低的失真度，以滿足便攜設備對音質(zhì)的要求。
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