适用于D类放大器的多级EMI缓解技术

多年来，消费类音频工程师一直希望使用省电的数字D类放大器来代替耗电的模拟A / B类放大器。

但是到目前为止，有两个问题阻碍了D类放大器的应用：传统D类放大器方案中固有的高频开关产生的高EMI辐射，以及增加滤波和屏蔽措施以满足EMI法规的高昂成本。

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几天前，高性能模拟和混合信号IC制造商Silicon Laboratories推出了Si270x，据说这是“业界首款可以有效降低功耗的5瓦立体声D类放大器”电磁干扰针对以上应用的瓶颈。

当前，除了多个音频放大器市场领域的快速增长之外，另一个引人注目的趋势是从A / B类放大器向D类放大器的快速转变。

Databeans的数据显示，2010年D类放大器市场预计将达到3.47亿美元，未来五年的复合年增长率将达到11％，远远超过音频市场的平均增长率。

作为Silicon Labs D类放大器系列的第一个成员，新的Si270x放大器被定义为“改变音频行业规则”的产品。

目标市场针对对价格和噪声敏感的消费类音频产品，包括智能手机扩展设备，台式收音机，电视条形音箱和监视器，立体声音响和电池供电的收音机。

该公司音频放大器产品总监Rick Beale表示，“多级EMI降低技术”已被广泛采用。

将是确保Si270x在市场上成功的关键因素。

它的设计理念是从源头抑制传统D类放大器的干扰，并使其更易于遵守EMI法规。

，它更适用于AM / FM广播和智能手机。

据说，与现有的D类放大器解决方案相比，Si270x在EMI规格频段中将辐射干扰降低了10倍，在FM无线电频段中降低了100倍，在AM频段中降低了1000倍。

图：Si270x放大器应用电路框图。

“我们采用四级解决方案的EMI缓解技术包括：扩展的PWM有效地抑制了宽带开关的辐射能量，因此辐射能量小于原来的1/10；可以调制无噪声陷波，以确保清晰的AM信号接收；调整后的开关转换更容易满足一致性要求和FM接收；并且片上反馈保护改善了音频质量。

Rick添加了。

此外，由于传统的D类放大器在900MHz收发器频带中产生大量EMI辐射，因此会削弱智能电话及其扩展设备的空中（OTA）发送和接收的质量。

另一方面，当前大多数扩展平台都使用模拟架构，该架构非常容易受到TDMA传输产生的噪声的影响。

因此，这次Si270x放大器采用了智能手机友好的全数字架构，因此不易受到辐射噪声的干扰，并增强了OTA的性能和兼容性。

为了避免传统D类放大器引起的EMI，音频工程师经常使用低成本但低效率的A / B类放大器，这需要更大，更昂贵的电源和散热器（有些需要9V或12V电池配置） 。

Si270x放大器使开发人员可以在便携式音频系统中使用更小，成本更低的电源，电池更少，并且不会降低性能。

Rick进一步解释说，与使用A / B类放大器的系统相比，Si270x可以将播放时间延长2.5倍，并且只需要一半的电池即可。

例如，使用4节AA碱性电池，基于Si270x的消费类音频系统可以提供长达8.4小时的播放时间。

为了为各种消费音频产品（例如台式收音机，扩展设备，扬声器和迷你立体声系统）提供完整的消费音频平台解决方案，Si270x D类放大器也可以与Si473x AM / FM广播调谐器无缝连接。

据报道，Si473x集成了立体声模拟输入和内部模数转换器，并与无线电调谐器前端复用，以支持辅助模拟音频输入，而无需额外的外部ADC。