D類(lèi)音頻放大器LM4680的輸出濾波器設(shè)計(jì)
在便攜式及小型化消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中,D類(lèi)音頻功率放大器的應(yīng)用已非常普遍。本文介紹了D類(lèi)音頻放大器的輸出低通濾波器的設(shè)計(jì)原理,給出了濾波器中電感和電容值的計(jì)算方法和選擇時(shí)的考慮因素。本文還以美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/165708.htm目前,在大多數(shù)便攜式及小型化消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,如MP3、便攜式DVD和平板顯示器等中,開(kāi)關(guān)模式(D類(lèi))音頻功率放大器的應(yīng)用已很普遍。由于D類(lèi)放大器的功耗較低,因此能夠?qū)崿F(xiàn)較高的效率。它延長(zhǎng)了便攜式設(shè)備的電池使用壽命,并能夠減小散熱器的尺寸和PCB的面積,從而節(jié)省了系統(tǒng)成本。所以,許多大型平板顯示器和消費(fèi)類(lèi)音頻產(chǎn)品都更愿意采用此類(lèi)放大器。
不過(guò),D類(lèi)放大器基于使用高開(kāi)關(guān)頻率信號(hào)的數(shù)字調(diào)制技術(shù),旨在實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效放大。調(diào)制頻率通常高達(dá)數(shù)百kHz,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了音頻范圍。 由于我們需要從數(shù)字化或調(diào)制信號(hào)來(lái)恢復(fù)所需的真實(shí)音頻信號(hào)(音樂(lè)),因而必需采用一個(gè)輸出低通濾波器來(lái)濾除高頻分量,以再生與人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)相匹配的真實(shí)模擬信號(hào)。
這里,我們將闡述一些有關(guān)輸出低通濾波設(shè)計(jì)的考慮因素和建議。
圖2:BTL半電路模型。
D類(lèi)放大器:?jiǎn)纹紻類(lèi)音頻放大器包括模擬音頻輸入、調(diào)制器、功率晶體管等(見(jiàn)圖1)。
輸出濾波器設(shè)計(jì):由于我們需要恢復(fù)所需的音頻信號(hào),因此重要的是設(shè)計(jì)出一款優(yōu)秀的輸出低通濾波器,以濾除高頻分量(無(wú)用信號(hào))并獲得高品質(zhì)的模擬聲音。我們必須設(shè)計(jì)具有特定電抗性輸出阻抗的輸出濾波器,以便與負(fù)載阻抗相匹配。BTL半邊電路模型如圖2所示。
D類(lèi)放大器的輸出濾波器通常是一個(gè)二階、LC型Butterworth(巴特沃斯)濾波器。這是因?yàn)榘吞匚炙篂V波器能夠提供相對(duì)平坦的通帶頻率響應(yīng),而且所需的元件數(shù)量很少。這里給出一幅參考曲線圖,用于顯示巴特沃斯、Bessel(貝塞爾)和chebyshev(切比雪夫)型濾波器的LPF響應(yīng)(圖3)。
圖3:巴特沃斯、貝塞爾、切比雪夫型濾波器的低通濾波響應(yīng)的比較。
評(píng)論