D類放大器：基本工作原理和近期發(fā)展
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圖4. D類放大器的控制環(huán)路包含1階噪聲整形電路，可將大部分噪聲推至帶外。
由等式8可知，噪聲項(xiàng)En(s)與一個高通濾波器函數(shù)(噪聲傳遞函數(shù))相乘，而輸入項(xiàng)VIN(s)與一個低通濾波器函數(shù)(信號傳遞函數(shù))相乘。噪聲傳遞函數(shù)的高通濾波器對D類放大器的噪聲進(jìn)行整形。如果輸出濾波器的截止頻率選取得當(dāng)，大部分噪聲會被推至帶外(圖4)。上述例子使用的是1階噪聲整形器，而多數(shù)現(xiàn)代D類放大器采用高階噪聲整形拓?fù)?，以便進(jìn)一步優(yōu)化線性和電源抑制特性。
D類拓?fù)洹霕蚺c全橋
很多D類放大器還會使用全橋輸出級。一個全橋使用兩個半橋輸出級，并以差分方式驅(qū)動負(fù)載。這種負(fù)載連接方式通常稱為橋接負(fù)載(BTL)。如圖5所示，全橋結(jié)構(gòu)是通過轉(zhuǎn)換負(fù)載的導(dǎo)通路徑來工作的。因此負(fù)載電流可以雙向流動，無需負(fù)電源或隔直電容。
圖5. 傳統(tǒng)的全橋式D類輸出級，使用兩個半橋輸出級對負(fù)載進(jìn)行差分驅(qū)動。
圖6展示了傳統(tǒng)的、基于PWM的BTL型D類放大器輸出波形。在圖6中，各輸出波形彼此互補(bǔ)，從而在負(fù)載兩端產(chǎn)生一個差分PWM信號。與半橋式拓?fù)漕愃?，輸出端需要一個外部LC濾波器，用于提取低頻音頻信號并防止在負(fù)載上耗散高頻能量。
圖6. 傳統(tǒng)的全橋式D類輸出波形彼此互補(bǔ)，在負(fù)載兩端產(chǎn)生一個差分PWM信號。
全橋式D類放大器除具有與AB類BTL放大器相同的優(yōu)點(diǎn)外，還具有高效特性。BTL放大器的第一個優(yōu)點(diǎn)是，采用單電源供電時輸出端不需要隔直電容。半橋式放大器則不然，因?yàn)樗妮敵鰰赩DD與地之間擺動，空閑時占空比為50%。這意味著它的輸出具有約VDD/2的直流偏移。全橋式放大器中，這個偏移會出現(xiàn)在負(fù)載的兩側(cè)，輸出端的直流電流為零。它們具有的第二個優(yōu)點(diǎn)是，在相同的電源電壓下，
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