不同含義的效率

　　D類音頻放大器最具吸引力的特性是高效率。音頻放大器的效率有多種含義不同的效率，傳統(tǒng)定義是輸出電功率與總輸入功率之比。對(duì)于音頻放大器，轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)聲音的電功率與總輸入功率之比需要最大，這引出了另一個(gè)含義的效率。請(qǐng)注意這兩個(gè)效率定義之間的差別：

　　A.總電氣效率=輸出功率/輸入功率;

　　B. 可聽(tīng)聲音電氣效率=可聽(tīng)聲音電氣輸出功率/輸入功率。

　　音頻電氣效率總是低于總電氣效率，D類音頻放大器尤其如此。

　　下面是一些提高可聽(tīng)聲音電氣效率的常用方法：

　　一、不要使用低于揚(yáng)聲器響應(yīng)頻率范圍的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。例如，大多數(shù)手機(jī)使用的小尺寸揚(yáng)聲器不能有效地響應(yīng)低于400Hz的信號(hào)，而音頻信號(hào)源可能輸出低至30Hz的頻率分量。用低于該頻率的信號(hào)驅(qū)動(dòng)這些揚(yáng)聲器，不僅會(huì)浪費(fèi)電能和降低可聽(tīng)聲音電氣效率，而且還會(huì)因?yàn)閷P(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)到線性位移范圍之外而增大揚(yáng)聲器非線性產(chǎn)生的失真。由于大多數(shù)音頻信號(hào)源發(fā)出的最低信號(hào)頻率低于400Hz，因此需在音頻放大器前面放置高通濾波器。可利用輸入耦合電容和放大器的固定輸入阻抗簡(jiǎn)單地形成高通濾波器來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。該濾波器的截止頻率可設(shè)置為揚(yáng)聲器低端截止頻率的幾分之一。

　　二、不要使用高于揚(yáng)聲器高端截止頻率的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。對(duì)于手機(jī)中使用的典型小尺寸揚(yáng)聲器，這個(gè)頻率在4KHz到10KHz之間，而有些音頻信號(hào)源的信號(hào)最高頻率可高達(dá)20kHz。以高于這個(gè)頻率的信號(hào)驅(qū)動(dòng)這些揚(yáng)聲器不僅會(huì)浪費(fèi)電能和降低可聽(tīng)聲音電氣效率，而且也使音頻信號(hào)的波峰因數(shù)(峰值/RMS值)很高，增大了輸出信號(hào)被輸出級(jí)截?cái)嘁灾略黾邮д娴目赡苄?。為了防止信?hào)源的高端信號(hào)頻率高于揚(yáng)聲器的高端截止頻率，可在信號(hào)源和音頻放大器輸入之間插入低通濾波器，它可以是簡(jiǎn)單的RC濾波器。將低通濾波器放在輸出級(jí)之后效果不好，由于信號(hào)的波峰因數(shù)高，信號(hào)可能在到達(dá)低通濾波器之前已被輸出級(jí)截?cái)唷?/p>

　　三、盡量減小揚(yáng)聲器中的開關(guān)頻率電流。依賴于D類放大器使用的調(diào)制方案，揚(yáng)聲器兩端的差分電壓在開關(guān)頻率下變化幅度很大。應(yīng)選擇具有“無(wú)濾波”調(diào)制方案且開關(guān)頻率足夠高的放大器，否則，需在放大器輸出端用外部電感濾掉開關(guān)頻率分量。8Ω手機(jī)揚(yáng)聲器的典型固有電感在10μH到15μH之間，當(dāng)開關(guān)頻率為1MHz時(shí)，15μH電感與8Ω直流電阻的總阻抗為94.6Ω。SSM2301/2302/2304/2306系列產(chǎn)品使用Σ-Δ脈沖密度調(diào)制(PDM)，開關(guān)頻率為1.8MHz。這種調(diào)制方案在揚(yáng)聲器兩端產(chǎn)生的開關(guān)頻率電壓較低，而高開關(guān)頻率使揚(yáng)聲器能利用固有電感有效地阻斷開關(guān)信號(hào)，因而這些器件無(wú)需使用外部電感就可把揚(yáng)聲器中的開關(guān)頻率電流保持在低水平。

　　將電磁干擾降至最低