D類功放IC周邊元件放置及電容選擇如果沒有遵循一些基本的原則,將會限制D類放大器的性能或降低其可靠性。下面描述了D類放大器一些好的設計實踐經驗。采用HT6809/HT6808作為范例,但對所有的D類放大器而言,其基本概念是一致的。
HT6809應用原理圖

HT6808應用原理圖

HT6809/HT6808 均為模擬輸入 D 類雙聲道音頻功率放大器,在電源電壓 5V,THD+N 10%,負載 4Ω 條件下,最大輸出功率 3.2W × 2ch。集成了“純數字脈沖直接式揚聲器驅動電路”,呢能夠直接驅動揚聲器并最大程度減小脈沖輸出信號失真和噪聲,仔移動產品應用中,其極小的失真和噪聲指標位列同類最高。產品 EMI 抑制指標大大低于FCC Class B 標準的限定值,而無需濾波網絡,簡化了系統設計和降低系統成本。符合原則的周邊元件放置及電容的選擇,能最大限度的發揮功放IC的性能。
元件放置
將所有的元器件都放置最靠近HT6809/HT6808的地方,把耦合電容靠近D類放大器對其效率是很重要的,器件和電容之間任何引線的電阻或自感應都會引起效率的損失。
輸入電容(C1,C2,C3,C4)
如果設計使用0.5V到VDD-0.8V的電壓偏置的差分源,HT6809不需要輸入耦合電容。如果輸入信號不是在偏置在建議的共模輸入范圍內,如果需要高通濾波器,或者使用單端信號源,在這些情況下則需要輸入耦合電容。
對于一個轉折頻率為fc的高通濾波器,它的輸入電阻和電容由下式決定:
fc=1/(2pRICI) (1)
輸入電容的值是非常重要的,一般認為它直接影響著電路的低頻性能。無線電話中的喇叭對于低頻信號通常不能較好的反應,所以在這個應用中可以把這個模塊的低頻頻率設為轉折頻率。不使用輸入電容會增加輸出的偏移。下式用來求解輸入電容。
CI=1/(2pRIfc) (2)
如果轉折頻率在音頻頻率波段,電容必須要有一個10%的容限。因為電容的任何不匹配會引起在轉折頻率和轉折頻率之下的阻抗的失調。
原則是:C1=C2=C3=C4
去耦電容
HT6809是一款高性能D類音頻放大器,它需要適當的電源供電去耦來保證其高效性和低的總諧波失真。對于高頻瞬態或者線性信號中的數字噪音,一個好的低的ESR陶瓷電容,典型為1uF,讓它盡可能近的接近PVDD可以使它更好的工作。把去耦電容放在與HT6809較近的地方對于提高D類放大器的效率非常重要。因為器件和電容間的任何電阻或自感應都會導致效率的降低。對于濾掉低頻噪音信號來說,把一個4.7uF或者更大的電容放在音頻功率放大器附近也能對提高效率有幫助。但由于這個器件有高的PSRR,在多數的應用中這個并不一定需要。
另外,周邊元件的選擇要考慮到喇叭頻率響應及揚聲器箱體等因素,以期最大限度的發揮D類放大器的性能。
|