本應用筆記介紹了CS44800 / 44600數字D類PWM放大器中使用的電源抑制反饋的性能，以及其反饋測量過程，例如電源抑制性能測試以及反饋性能與頻率的關系。本文檔還介紹了電源，以說明即使電源電壓下降，PSR反饋也將如何保持放大的音頻電平。
由于尚未開發(fā)出任何機制來提供實時反饋以抑制電源產生的不想要的音調（波紋）或由于噪聲耦合到電源軌上的噪聲，因此，當前大多數可用的數字D類放大器被稱為“開環(huán)”系統(tǒng)。流過大型去耦電容器的紋波電流。由于功率MOSFET的高壓側直接連接到電源軌，因此電源軌上產生的所有音調和相關的諧波都耦合到音頻放大器通道的輸出上。
現(xiàn)在可以降低電源成本，并使用其他電源技術�！伴_環(huán)”數字D類PWM放大器禁止使用傳統(tǒng)的低成本，可靠和低EMI輻射噪聲的非穩(wěn)壓線性電源。針對當前市場上D類放大器系統(tǒng)的已發(fā)布應用筆記，建議結合使用大型，昂貴的低ESR電解電容器，使用開關模式電源，該模式具有非常低的輸出電壓紋波和針對負載和線路變化的嚴格調節(jié)能力。CS44800 / 44600 PSR電路消除了這些依賴性，并允許使用廉價的電源替代方案。
PSR反饋測量程序
電源抑制性能測試
以下用于性能測量圖的測試平臺包括CDB44800（半橋通道），Vpower = +40 V，電阻負載為6Ω。將輸入音頻流的通道A設置為開發(fā)板上的通道3，并將通道B設置為通道8。
1.使用非穩(wěn)壓電源（如果有）�？梢允褂萌魏晤愋偷碾娫磥聿榭碢SR抑制，但是，通過輕度調節(jié)的電源比通過高度調節(jié)的電源可以更清楚地看到由于PSR反饋而導致的實際抑制量。
2.將被測板設置為具有6Ω電阻負載的2通道操作，并執(zhí)行適當的腳本文件，以便從板播放放大的音頻并進行PSR校準。
3.使用數字音頻源（例如Audio Precision），將通道A設置為-1 – dBFS，1 kHz正弦波，將通道B設置為0 dB，60 Hz正弦波。通道B用于模擬廉價，調節(jié)不良的電源產生的諧波。通道B的60 Hz開關輸入將在軌上產生相應的紋波電壓，該紋波電壓將耦合到被測通道，在這種情況下為通道A。
4.在僅打開通道A PWM輸出的情況下，使用模擬分析儀（例如Audio Precision），對通道A進行幅度與頻率的FFT。1 kHz音調應具有-1 dBFS的幅度。圖1顯示了僅啟用一個通道A作為基線的結果。
[通道A = 1 kHz，-1 dBFS，通道B =禁用，PSR反饋禁用]
5.接通通道B的PWM輸出，并進行通道A的幅度與頻率的FFT。1 kHz音調應具有-1 dBFS的振幅（帶有調制的側音）以及60 Hz的音調和相關諧波。圖2顯示了通道A和通道B的PWM輸出使能的通道A的FFT。原始的1 kHz音調顯示為-1 dBFS，而來自通道B的耦合60 Hz音調顯示為-50 dBFS。在通道B的MOSFET器件上播放的滿量程60 Hz音調會在電源電壓軌上產生相關的60 Hz紋波電流。該紋波電流以及電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）會在電源軌上產生離散的音調。由于系統(tǒng)非線性，請注意在120 Hz，180 Hz，240 Hz，300 Hz等頻率下的2、3、4、5等諧波。由于功率MOSFET以384 kHz的頻率開關將所有這些音調調制到通道A的音頻輸出上，因此這些離散的音調也將被調制，這些音調在1 kHz音調的每一側均顯示為對稱，等距的音調。使用標準的FM調制公式可輕松計算出每個調制音調的幅度和頻率。
FFT幅度與頻率的關系
[通道A = 1 kHz，-1 dBFS，通道B = 60 Hz 0 dBFS，禁用PSR反饋]
6.啟用PSR反饋（將寄存器34h中的CS44800 / 44600位5設置為1b）。在通道A的輸出上執(zhí)行幅度與頻率的FFT。1 kHz音調的振幅應為-1 dBFS，但是60 Hz音調和調制側音的振幅將大大降低。圖3展示了同時啟用通道和啟用PSR反饋的結果。
FFT幅度與頻率的關系
[通道A = 1 kHz，-1 dBFS，通道B = 60 Hz，0 dBFS，啟用了PSR反饋]
圖4將圖2和圖3的結果顯示為覆蓋圖。
FFT幅度與頻率的關系
[圖2和3疊加圖]
7.為了顯示此噪聲調制對低電平音頻信號的影響，請將通道A上1 kHz音調的幅度設置為-60 dBFS。通道B保持60 Hz，0 dBfs信號。圖5顯示了與上述相同的測試。藍色跡線是關閉PSR時通道A輸出的FFT。品紅色軌跡表示啟用了PSR反饋的通道A的輸出。
FFT幅度與頻率的關系
[通道A = 1 kHz，-60 dBFS，通道B = 60 Hz，0 dBFS，啟用/禁用PSR反饋]
PSR反饋性能與頻率
圖6中的下圖顯示了PSR反饋將提供的抑制量與電源噪聲的頻率（通常在低頻范圍內）之間的關系。通道B的頻率在20 Hz至20 kHz之間變化，該頻率在被測通道（通道A）上引起紋波電壓。該圖表示從電源軌到通道A的耦合噪聲的幅度與耦合噪聲的頻率之間的關系。
禁用PSR與啟用PSR
[通道A =“開”，但已靜音（零數據），以0 dBFS掃描通道B頻率”
電源壓降測試
為了演示PSR反饋如何補償電源軌中的下垂，請使用CDB44800執(zhí)行以下操作：
使用以上設置，校準并啟用PSR，并將Vpower設置為+40 V，播放1 kHz音調，其峰峰值幅度約為10 V（或所需的任何幅度）。使用示波器的一個通道監(jiān)視通道A的正弦波輸出。使用示波器的另一通道監(jiān)視Vpower上的DC電壓。
使Vpower降低至+30V。即使Vpower電源將從+40 V降至+30 V，從通道A輸出的正弦波的峰峰值也將保持恒定。
該測試顯示了即使電源電壓下降，PSR反饋也將如何保持放大的音頻電平（播放低頻音頻時很常見）。播放滿量程信號時，最大電壓軌下垂補償量限制為標稱電壓軌的10％。隨著正在播放的信號幅度減小，可以補償電壓軌中的更多下垂。 |
