現在越來(lái)越多的便攜式電子產(chǎn)品、家庭影音系統、汽車(chē)音響系統采用D類(lèi)放大器,D類(lèi)功放具有省電、輸出功率大、音質(zhì)佳、訊號穩定等特點(diǎn),受音頻播放器節能、輕薄短小需求的推動(dòng),全球D類(lèi)放大器市場(chǎng)銷(xiāo)售將在2012年突破7.5億美元。即使在金融危機的沖擊之下,D類(lèi)音頻放大器的需求熱度絲毫未減。
D類(lèi)功放也具有缺點(diǎn),當D類(lèi)功放的輸出信號為大電流且高速度的脈寬調制開(kāi)關(guān)信號,開(kāi)關(guān)信號藉由喇叭線(xiàn)傳遞至喇叭時(shí),間接的造成電磁波幅射而產(chǎn)生電磁干擾(EMI)。此EMI干擾含有寬廣的頻譜,不同的頻段干擾不同的接收器,甚至干擾非接收器的電子產(chǎn)品。
以下是EMI干擾常用的解決方法
● 圖一為一般FM接收機天線(xiàn)端的接收訊號。當D類(lèi)功放動(dòng)作時(shí),其輻射出來(lái)的諧波訊號如沒(méi)有效處理,結果將如圖二,諧波訊號覆蓋原有的FM訊號,使FM收訊品質(zhì)下降,甚至無(wú)法接收
EMI干擾問(wèn)題可從輻射及傳導兩方面著(zhù)手,阻隔輻射干擾PCB Layout及LC濾波器的選用是有效的處理方向。根據D類(lèi)功放輻射的頻帶,調整output LC濾波器的組合,可有效改善FM收訊品質(zhì)。如圖三 : 原圖二的干擾現象, 經(jīng)合適的LC濾波器處理后,可消除D類(lèi)功放的干擾問(wèn)題。
經(jīng)由電源/地線(xiàn)的傳導發(fā)射也是另一干擾源,除PCB Layout上的隔離,耦合濾波器是該有的選擇。
● 降低干擾信號的強度也可以。主要是改變干擾頻率?s短D類(lèi)功放的喇叭線(xiàn)可以降低天線(xiàn)(喇叭線(xiàn))的發(fā)射效率,以降低干擾輻射波的強度。
降低干擾輻射波強度的方法是使用電感電容濾波器(LC Filter)將D類(lèi)功放的開(kāi)關(guān)信號濾波而取出其音頻信號,再經(jīng)喇叭線(xiàn)傳至喇叭。如此喇叭線(xiàn)的傳遞信號為音頻信號而高頻的開(kāi)關(guān)信號已被大幅衰減。由于D類(lèi)功放在便攜式電子產(chǎn)品的應用上其喇叭線(xiàn)的長(cháng)度相對的短,故可使用磁珠(Bead)針對某些特別高次諧波作濾波,無(wú)須使用LC Filter即可達到效果。
另一降低干擾信號的方法是使用展頻的技巧。展頻的方式乃將D類(lèi)功放的高頻載波頻率隨著(zhù)時(shí)間做變更,如此則干擾信號即被分布在某幾個(gè)頻率區而非全部集中在一個(gè)頻率區。如果高頻載波頻率平均輪換于10個(gè)頻率則理論上EMI即可降低10db。
● 使用跳頻的方法也可以有效避免干擾。如果接收機在接收某個(gè)頻率時(shí)被D類(lèi)功放的高頻開(kāi)關(guān)信號所干擾,則可將D類(lèi)功放的高頻開(kāi)關(guān)頻率跳至另一頻率。由于D類(lèi)功放的音頻內容與其載波或開(kāi)關(guān)頻率無(wú)關(guān),此種方法并不影響音頻信號的內容。只要此開(kāi)關(guān)頻率不在接收機的帶通濾波器(Bandpass Filter)范圍內,接收機即可有效的抑制干擾信號。
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