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多种技术破解电磁干扰难题 D类放大器前景看好

（时间:2008-8-27 9:18:20 共有人次浏览）

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    编者按：随着便携式消费类产品日渐渗入生活的各个领域，模拟器件家族的重要成员——— D类放大器的应用日益广泛。与其他类别的放大器相比，D类放大器的优势何在，发展前景如何？就技术而言，D类放大器应用了哪些关键技术，有哪些技术瓶颈尚待突破？模拟器件主流厂商在D类放大器领域各自的优势何在，其技术有何特色？针对这些问题，《中国电子报》邀请业内知名企业人士进行了探讨。

    特邀嘉宾

    ADI公司便携式音频产品部市场经理张扬
    华润矽威科技(上海)有限公司系统应用部经理王新成
    美国国家半导体亚太区市场经理郭俊杰
    美信集成产品公司中国区市场传播及应用支持经理魏智
    恩智浦半导体多重市场产品部大中华区高级市场经理张秋明
    安森美半导体数字及消费产品部低压电源管理产品市场经理林欣欣
    罗姆微电子集团模拟技术专家
    德州仪器中国区高性能模拟产品业务开发经理张洪为

    主持人冯晓伟

    效率优势明显

    ●功耗低符合节能环保要求
    ●散热少缩减电路板尺寸

    张洪为

    A类放大器使用一只晶体管作为直流电流源，能够提供扬声器需要的最大音频电流,其输出级可以提供优良的音质，但功耗非常大，因为通常有很大的直流偏置电流流过输出级晶体管，而没有提供给扬声器。
    B类放大器没有直流偏置电流，所以功耗大大减少。其输出晶体管是以推拉方式独立控制，从而允许高端晶体管为扬声器提供正电流，而低端晶体管吸收负电流。由于只有信号电流流过晶体管，因而减少了输出级功耗。但是B类放大器电路的音质较差，因为当输出电流过零点和晶体管在通断状态之间切换时会造成线性误差。
    AB类放大器是A类放大器和B类放大器的折中，它也使用直流偏置电流，但它远小于单纯的A类放大器。小的直流偏置电流足以防止交越失真，从而能提供良好的音质,其功耗介于A类放大器和B类放大器之间，也需要一些控制电路以使其提供或吸收大的输出电流。遗憾的是，即使是精心设计AB类放大器也有很大的功耗。
    D类放大器由于具有不同的拓扑结构，其功耗远小于上述任何一类放大器。D类放大器的输出级在正电源和负电源之间切换从而产生一串电压脉冲。这种波形有利于降低功耗，因为当输出晶体管在不导通时具有零电流，并且在导通时具有很低的电压，因而功耗较低。

    魏智

    大多数音频系统设计工程师都非常清楚，D类放大器与线性音频放大器相比，在功效上有相当的优势。对于线性放大器来说，偏置元件和输出晶体管的线性工作方式会损耗大量功率。因为D类放大器的晶体管只是作为开关使用的，用来控制流过负载的电流方向，所以输出级的功耗极低。D类放大器的功耗主要来自输出晶体管导通阻抗、开关损耗和静态电流开销,放大器的功耗主要以热量的形式耗散。D类放大器对散热器的要求大为降低，甚至可省掉散热器，因此非常适用于紧凑型大功率应用。
    过去，基于PWM(脉宽调制)方式的典型D类放大器需要外部滤波元件，会产生EMI(电磁干扰)问题，并且“THD+N”(总谐波失真+噪声)性能较差，因此与线性放大器相比，它的高效优势大为失色。然而，最新一代的D类放大器采用先进的调制和反馈技术，可很好地缓解上述难题。
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