D类放大器的技术特征介绍

　1.D类与AB类：

　越来越多的厂商开始宣称由于D类放大器的高效将会是AB类放大器的替代者，虽然有些言过其实，至少目前还没有这种可能，但是两类放大器之间的差异应该给予足够的的关注。

　(1)指标

　EMI(电磁干扰，电磁兼容)指标是D类放大器特有的，模拟放大器不存在这个问题，当然部分的问题除外。

　由于D类放大器的功率输出级工作在开关状态，在几百千赫兹到1M以上，高频脉冲的上升和下降时间在纳秒级，干扰频谱会达到兆赫兹乃至更高级别，由放大器产生的电磁干扰不容忽视。同时这样的放大器也容易受到外来高频电磁波的干扰，在主要以数字方式工作的设备内更为明显，如和电脑等。  

　很多技术被用来减少EMI的产生和减少EMI问题对自已的影响，如扩频技术、可变频率以及采用差分方式来抑制射频干扰等。同开关一样，良好的设计同样是保证低EMI的有效途径，无论是单片式的放大器还是分立元件的都是一样的，这也导致印制电路的设计难度增加，对元器件选择及电路装配的要求更加严格，并最终导致额外增加的成本不可忽视。

　这个问题对车用放大器尤其重要，TI和Maxim等公司都推出了专门针对车用的D类放大器的参考设计。由于限制标准繁杂，各厂商在公开的资料中一般只是宣称符合某组织的某标准，而没有相关的具体数值。

　(2)THD+N与听感表现

　模拟放大器时代，“THD+N”是衡量音质的最主要的参数，但对于具有相同条件下相同THD+N数值的两类放大器来说是否一样呢？答案是否定的，与在CD一类数字设备中出现的“数码声”现象一样,D类放大器的同样表现会生硬或发毛，有时候即使其“THD+N”数值低一个数量级也是如此。也许就像放大器和电子管放大器难以相互替代一样，D类和AB类的情况大致也是这样。

　2.LPF

　入耳并不能直接听到数字方式的声音，目前用来发声的也不能直接接收数字声音让人耳听到，D类放大器与扬声器之间就需要把数字信号转换成模拟信号才可以让我们听到。在放大器和扬声器之间插入LPF(LC)可以简单有效地完成这个任务，L代表，C代表，把它理解为功率数模转换器也许更容易理解。下文中的LPF都是特指LC输出。

　对于100kHz以上的高频信号来说，采用几十微亨(HH)的空芯或者磁芯和1μF以下的就可以了，这意味着可以采用很小体积的电感和电容。即使如此，对于体积要求苛刻的应用仍然很难接受，如手机、等。无LC器的D类放大器应运而生，这时扬声器的音圈被作为电感的替代品，因为音国本身就是一个电感。虽然为了兼顾EMI的要求一般仍然需要一个磁芯滤波器，其实就是一根穿过极小磁芯的导线而已，所以无LC滤波器设计至少省略了30%以上的占板面积。不同厂商对这项技术的称呼有所不同，但实质大同小异，如Fir-Free、FilterLess等。这项技术也加重了扬声器音圈的负担，但对小功率应用可以忽略。

　3.单片与多片

　单片形式无疑可以缩小体积并降低电路的复杂程度，EMI问题也更容易兼顾，不过电路的灵活性就要大打折扣了，对于大功率应用，技术上实现也有一定的困难。

　对于便携式应用，单片和无LPF设计深人人心，而且已经蔓延到了中等功率(10W-20W左右)应用，但这并不能说明单片式设计是最优秀的方式，采用“调制控制级+功率输出级”组合方式一样可以获得优良的性能，对于中等以上的功率，这种模式被广泛应用。功率控制级可以采用，也可以由多个场效应管组成，PWM调制控制级也可以同时完成更多的任务，如、音量控制等。如果你认为这种组合的灵活性仍然受到限制，那么IR公司采用通用器件推出的D类放大器设计就可能是你的不二选择，虽然它更多地采用了该公司自己生产的元件。

　4.pop与clk

　pop(暴音)是放大器上电瞬间发出的声音，click(嘀哒音)是放大器掉电瞬间发出的声音，这类声音会令人不快，对于大，有时甚至会损害扬声器。模拟放大器最常用的方法是在放大器和扬声器之间插入，通过延时接人和瞬时断开扬声器来避免此类现象。对于D类放大器大都采用了专门的电路来抑制此类声音而不再需要继电器，而且对于便携应用，继电器也是不允许的。

　5.独立散热器

　对于模拟放大器，独立的大型散热器我们并不陌生，能够输出IW功率的TDA2822曾经让我们感到很经典。虽然现在1W左右的AB类放大器也同样不需要独立散热器，但对于功率稍大一些的应用，独立的乃至大型的散热器仍是必须的，D类放大器早期推出的一些型号也是如此，如TDA7482、LM4652等。现在，板上700W、单通道l20W左右的D类应用可以不需要独立散热器，至少不是必须的了，当然必要的铜箔面积还是需要的。随着效率的提高，更大功率的放大器也不需要独立散热器的产品也会出现。