D類放大器：基本工作原理和近期發(fā)展
加入技術(shù)交流群
圖4. D類放大器的控制環(huán)路包含1階噪聲整形電路，可將大部分噪聲推至帶外。
由等式8可知，噪聲項(xiàng)En(s)與一個(gè)高通濾波器函數(shù)(噪聲傳遞函數(shù))相乘，而輸入項(xiàng)VIN(s)與一個(gè)低通濾波器函數(shù)(信號(hào)傳遞函數(shù))相乘。噪聲傳遞函數(shù)的高通濾波器對(duì)D類放大器的噪聲進(jìn)行整形。如果輸出濾波器的截止頻率選取得當(dāng)，大部分噪聲會(huì)被推至帶外(圖4)。上述例子使用的是1階噪聲整形器，而多數(shù)現(xiàn)代D類放大器采用高階噪聲整形拓?fù)?，以便進(jìn)一步優(yōu)化線性和電源抑制特性。
D類拓?fù)洹霕蚺c全橋
很多D類放大器還會(huì)使用全橋輸出級(jí)。一個(gè)全橋使用兩個(gè)半橋輸出級(jí)，并以差分方式驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這種負(fù)載連接方式通常稱為橋接負(fù)載(BTL)。如圖5所示，全橋結(jié)構(gòu)是通過(guò)轉(zhuǎn)換負(fù)載的導(dǎo)通路徑來(lái)工作的。因此負(fù)載電流可以雙向流動(dòng)，無(wú)需負(fù)電源或隔直電容。
圖5. 傳統(tǒng)的全橋式D類輸出級(jí)，使用兩個(gè)半橋輸出級(jí)對(duì)負(fù)載進(jìn)行差分驅(qū)動(dòng)。
圖6展示了傳統(tǒng)的、基于PWM的BTL型D類放大器輸出波形。在圖6中，各輸出波形彼此互補(bǔ)，從而在負(fù)載兩端產(chǎn)生一個(gè)差分PWM信號(hào)。與半橋式拓?fù)漕愃?，輸出端需要一個(gè)外部LC濾波器，用于提取低頻音頻信號(hào)并防止在負(fù)載上耗散高頻能量。
圖6. 傳統(tǒng)的全橋式D類輸出波形彼此互補(bǔ)，在負(fù)載兩端產(chǎn)生一個(gè)差分PWM信號(hào)。
全橋式D類放大器除具有與AB類BTL放大器相同的優(yōu)點(diǎn)外，還具有高效特性。BTL放大器的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，采用單電源供電時(shí)輸出端不需要隔直電容。半橋式放大器則不然，因?yàn)樗妮敵鰰?huì)在VDD與地之間擺動(dòng)，空閑時(shí)占空比為50%。這意味著它的輸出具有約VDD/2的直流偏移。全橋式放大器中，這個(gè)偏移會(huì)出現(xiàn)在負(fù)載的兩側(cè)，輸出端的直流電流為零。它們具有的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在相同的電源電壓下，
電子管相關(guān)文章:電子管原理
評(píng)論