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多种技术破解电磁干扰难题D类放大器市场前景看好(3)

http://www.dayoo.com http://www.dayoo.com 2008-08-29 00:07 来源: 赛迪 发表评论 (0)

系统需求决定集成程度

●便携式应用促进器件集成度提高

●系统设计应兼顾灵活性

王新成功能整合是降低IC成本、增强产品竞争力的必然做法。目前Δ-Σ方式的D类放大器集成在蓝牙耳机、MP3播放器、音频编解码器和USB(通用串行总线)音频等线宽小于0.25μm的混合型芯片中,输出功率都不大,以驱动耳机和线路输出为主。模拟自振荡和三角波比较方式的D类放大器多集成在PMU(电源管理单元)、LED(发光二极管)驱动、音乐门铃等线宽0.5μm~1.2μm的芯片中,输出功率不超过2.5W。这些产品对0.5W~2W输出功率的D类放大器市场有冲击,但对大功率D类放大器市场没有影响。

一些D类放大器内置了PWM调制器和功率MOS(金属-氧化物-半导体)管,这使得器件的外围电路较为简单,在PCB板上所占的面积较小,使用比较方便,其缺点是不易实现个性化设计,输出功率也不能随意改变。调制器和功率MOS管分立的D类放大器由于应用比较灵活,系统工程师可以发挥自己的创造力,通过变通外围电路和选择不同的器件,设计出与众不同的产品。

林欣欣移动基带芯片组一直有一个或多个音频放大器,但这些集成音频放大器的使用仅局限于那些音频输出功率和声音质量并非至关重要的移动设备。由于MP3音乐的流行,声音质量成为移动设备的重要卖点,高输出功率能力、低失真、无“噼啪-滴答”噪声等性能优异的独立式音频放大器将在中档音乐手机中维持相当大的市场份额。但对于拥有多个音频源和多路音频输出的较高档多媒体手机而言,情况则大不相同,因为这些手机需要高质量的音频处理和放大。由于这类便携设备的空间极为有限,诸如音频管理子系统的集成解决方案正在赢得更大的市场份额。

罗姆专家以手机为代表的便携式产品对于小型、轻量化的要求很高,D类放大器和LED驱动器、LDO(低压差线性稳压器)等单片化的要求的确存在。但小型、轻量化的方向未必一定要单片化。比如,罗姆的CSP(芯片级封装)技术可使实装面积大幅缩小,基板布线也非常方便,另外,由于工作特性影响引起的噪音问题也得以解决。

罗姆的D类放大器系列中,PWM调制器、栅极驱动、功率输出三极管、保护电路等必要电路全部集成于一个芯片中。对整机来说,具有进行简单设计即可实现动作的优点。通常认为扬声器输出在100W以下时,单片电路可以有效工作,如果扬声器输出功率超过100W,从输出三极管的耐压和特性方面考虑,需要多个栅极驱动器和输出三极管共同构成。

郭俊杰实际应用时,输出功率较低的放大器必须将输出级内置于芯片之中,以便缩小器件体积。部分输出功率较高的D类放大器必须加设另一输出级,以提高电流/电压输出,因此这类放大器必须采用分立的MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管),才可提高电流/电压输出。

张 扬为了节省电路板空间,一些D类放大器在芯片上内置MOSFET,这对便携式应用非常重要;其缺点是输出功率被固定,而且会受到允许功耗的限制。更大型的设备,通常采用外部MOSFET,因为这样可以增加灵活性。

弥补电磁干扰“短板”

●多种技术缓解电磁干扰

●根据器件需求选择滤波方式

张 扬所有的D类调制技术都是将音频信号编码至脉冲流。最常见的技术是PWM。PWM技术之所以受到青睐,是因为它在数百千赫兹的载频下具有100dB或以上的音频带信噪比(SNR)――这么低的噪声足以限制输出级的开关损耗。此外,调制器能实现几乎100%的调制稳定度,允许高输出功率。

罗姆专家D类放大器由高电压输出PWM调制的信号,开关频率虽只有数百千赫兹,但其高频成分可以延伸至数百兆赫兹。这些噪音会通过电源线、扬声器线传播,引起整机产生电磁辐射干扰噪音。

罗姆的D类放大器对高电压的开关输出电路采用最优化控制,强化对输出信号波形的过冲、下冲及伴随而来的振铃波形的抑制,从而实现辐射噪声的降低。另外,通常情况下D类放大器的开关输出之后,由PWM调制的信号需要恢复成模拟信号,需要设置低通滤波器。罗姆的D类放大器,在手机及其他扬声器线材较短的机器中,上述的低通滤波器可以省略,能够使外围元件数量得以减少。

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(编辑: newsroom)

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