1 介紹 

D類(lèi)音頻功放由于開(kāi)關(guān)頻率的存在，常常有EMI問(wèn)題。本文將介紹一些方法，來(lái)有效減小D類(lèi)音頻功放的EMI。

2 選擇鐵氧體磁珠降低邊緣速率

利用成本低廉的鐵氧體磁珠能節省不少的系統BOM成本。對于小于5MHz的 EMI帶寬，尤其是當開(kāi)關(guān)頻率約為300kHz（以獲得較佳效率），實(shí)驗結果顯示減少邊緣速率是降低EMI的有效方法。

圖1 磁珠濾波

   圖2 不同阻抗鐵氧體磁環(huán)的邊緣速率

圖2中，較高的鐵氧體磁珠阻抗可以實(shí)現較低邊沿速率的D類(lèi)輸出；使用600ohm@100MHz 的鐵氧體磁珠，可以獲得最低邊緣速率的D類(lèi)輸出，最終在高頻段實(shí)現最佳EMI結果。然而，對于相同型號相同封裝的磁珠，阻抗較高意味著(zhù)額定電流較小，所以還要考量其額定電流是否符合電路要求。圖3為鐵氧體磁珠對于傳導性EMI的效果。

圖3 鐵氧體磁珠對于傳導性EMI的效果

圖4為鐵氧體磁珠對于輻射性EMI的效果

3 利用LC濾波

使用電感濾波，盡管價(jià)格昂貴，但抑制EMI效果非常明顯，仍被廣泛使用。對于傳統調制方式的D類(lèi)音頻功放，可使用如下LC濾波。

圖5 傳統調制方式D類(lèi)音頻功放的BTL LC濾波

表1 傳統調制方式8ohm負載的LC濾波

表2 傳統調制方式6ohm負載的LC濾波

表3 傳統調制方式4ohm負載的LC濾波

對于免濾波調制方式的D類(lèi)音頻功放，可使用如下LC濾波。

圖6 免濾波調制方式D類(lèi)音頻功放的BTL LC濾波

表4 免濾波調制方式8ohm負載的LC濾波 

表5 免濾波調制方式6ohm負載的LC濾波

表6 免濾波調制方式4ohm負載的LC濾波

4 利用佐貝爾網(wǎng)絡(luò )，盡量降低瞬時(shí)振蕩。

圖7為我們設計的用于降低輸出濾波電路振蕩效應的典型電路。R1和C1將吸收由IC本身造成的振蕩能量。R2和C2 用于吸收由濾波器諧振頻率造成的振蕩。

圖7 調諧，以減少振蕩、降低邊緣速率

圖8.a中，在傳導性EMI測試噪音頻帶，捕獲到周期為350ns的振蕩（約2.85MHz），其能量在佐貝爾網(wǎng)絡(luò )之后已經(jīng)大幅減弱，并獲得更高邊緣增益。

表7 濾波器和佐貝爾網(wǎng)絡(luò )設置

　圖8 調整佐貝爾網(wǎng)絡(luò )和電容（減少振蕩，獲得較慢的邊緣速率）

不過(guò)又出現了另外一個(gè)問(wèn)題，圖9顯示振蕩加劇了2MHz~4MHz的頻帶噪聲（如果D類(lèi)輸出電流增加的話(huà)，振蕩會(huì )更加嚴重）。從理論上講，諧波分量越高，振幅應該越小，但是，濾波器的諧振頻率點(diǎn)改變了這一情況。我們看一下圖8.a，與設置4相比，設置3在2MHz~5MHz頻帶具有更好的噪聲抑制能力。最終，設置3在減少振蕩方面表現出最佳的調優(yōu)效果，并且獲得了較低的邊緣速率，及良好的2MHz~5MHz的EMI裕量。

　圖9 振蕩加劇2MHz~4MHz 頻帶噪聲（設置4）

5 PCB布局

（l）濾波器PCB布局

為盡可能減少濾波器電流回路（電流回流至GND），確保電流環(huán)路小。

1） 將濾波器盡可能靠近輸出引腳。

2） 盡量減少濾波器接地的電流回路。

3） 盡量確保濾波器和D類(lèi)設備的底層是一個(gè)完整的接地層。

4） 如果要添加佐貝爾網(wǎng)絡(luò )來(lái)減少振蕩，將佐貝爾網(wǎng)絡(luò )盡可能靠近濾波器。

5） 將緩沖電路盡可能靠近設備的輸出引腳。

（2） 電源布局

　圖10 PVCC布局

（3） 輸出

D類(lèi)功放輸出走線(xiàn)短而粗，包括接到喇叭的線(xiàn)短而粗甚至使用屏蔽線(xiàn)，都能有效的減小EMI。