| 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)，力水清木華研究報告指出，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。
EMI 噪聲對于周?chē)O備和電路的干擾是完全不可預知的。手機中有大量的RF系統，比如通話(huà)，收音機等功能。一般來(lái)說(shuō)，對于EMI會(huì )要求達到相關(guān)規定。印刷電路板、時(shí)鐘電路、振蕩器、數字電路和處理器會(huì )成為電路內部 EMI 源。對電流執行開(kāi)關(guān)操作的一些機電裝置，在關(guān)鍵操作期間會(huì )產(chǎn)生 EMI。這些 EMI 信號不一定會(huì )對其他電子設備產(chǎn)生負面影響。EMI 信號的頻譜成分和強度，決定了它是否會(huì )對敏感型電路產(chǎn)生意想不到的影響。
對于D類(lèi)功放來(lái)說(shuō)，減小EMI，主要有兩個(gè)辦法：
1、對于功放的采樣頻率采用擴頻技術(shù)，使得由于采樣頻率導致的EMI干擾頻譜比較平均，達到降低EMI的目的。
2、控制輸出管的開(kāi)啟和關(guān)斷時(shí)間，進(jìn)而控制邊緣的EMI干擾。一般認為第2點(diǎn)是影響D類(lèi)功放EMI的主要因素。
對于PWM信號的頻譜成分簡(jiǎn)化為其頻率和上升時(shí)間。時(shí)鐘或者系統頻率建立電路的時(shí)間基準，但其邊緣率形成干擾諧波。EMI的能量主要取決于變化時(shí)間和變化幅度的大小。電磁干擾（EMI）有兩種傳播途徑：傳導和輻射。即電磁干擾分為傳導性電磁干擾和輻射性電磁干擾兩種。當電磁干擾波的頻率小于30MHz時(shí)，電磁干擾主要是以傳導方式在電子設備中產(chǎn)生傳導性噪聲；當電磁干擾波的頻率高于30MHz時(shí)，電磁干擾主要以輻射方式在電子設備中產(chǎn)生輻射噪聲。目前通用的EMI標準為FCC和CISPR，主要關(guān)注的是30MHz頻帶內的干擾。
產(chǎn)生EMI的最大頻率和邊沿變化時(shí)間的關(guān)系對應如下式所示，比如當邊緣變化時(shí)間為10ns的時(shí)候，計算得到fmax=31.8MHz，也就是說(shuō)，系統會(huì )受到在31.8MHz內的頻率影響。
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。
● 坊間對FM的干擾解決方式采用金屬材質(zhì)的外殼屏蔽，以便衰減諧波輻射的干擾能量，進(jìn)而使得FM接收正常。但當FM接收機與D類(lèi)功放結合時(shí)， 此屏蔽方式便不適用，須從D類(lèi)功放的EMI防治著(zhù)手。 |
