音訊功率放大器

2021-07-24 10:47:08 字數 1732 閱讀 3780

d類音訊放大器採用脈寬調變(pwm)訊號而不是ab類放大器通常採用的線性訊號,這裡的pwm 訊號涵蓋了音訊訊號以及pwm開關頻率與諧波,為非線性訊號。d類放大器比ab類放大器效率高得多,因為輸出級的mosfet管可從極高阻抗轉變為極低阻抗,從而在作用區的操作時間只有幾個ns。利用上述技術原理,輸出級的損率變得極低。此外,lc過濾器或揚聲器的感應元件在各個週期還能儲存能量,並可基本保證切換功率不會在揚聲器中損失。

在**手機等多**手機中,非線性的d類音訊放大器是最為合適的方案,它具有效率高、發熱少、功耗低、電池使用壽命長等優點。但是d類存在emi電磁干擾的缺點,尤其是居高不下的**,讓ab類音訊放大器成為主流的中低檔手機的首選,線性的ab類是低雜訊放大器,擁有低成本優勢。因此,在音訊ic市場中,出現d類和ab類爭奇鬥勝的局面。甚至在一些場合出現了d類和ab類可以自由切換的模式,以滿足技術要求。

然而,對於這兩種技術的未來發展趨勢,似乎大家一致看好d類,認為隨著技術的不斷完善,在未來手機音訊技術中,d類將佔據主流地位,從而徹底打破d類與ab類平分秋色的局面,甚至有廠家預言,d類將最終替代ab類。

究竟鹿死誰手,一比便知。以下通過5個方面對他們進行逐一比較,希望可以得到答案。

第一輪:比效率

傳統的ab類音訊放大器的效率只有25%左右,能耗大,很難滿足電池長時間續航的需要。與ab類不同,d類以高頻開關的方式工作,而不是利用電晶體的線性部分放大,具有高達90%的效率。此輪d類暫時領先。

第二輪:比使用場合

由於節能、省電的要求越來越高,在手機等應用中d類音訊放大器將更為流行,d類音訊放大器市場前景廣闊。在日愈豐富的多**數碼內容中,除了通話和鈴聲之外,更多是*****、影音片段和數碼電視等,所以d類技術的效率會被更加重視。 此輪d類再度領先。

第三輪:比音訊特性

ab類技術的音訊效能好,thd+n低,psrr的絕對數值高。此外,ab類的應用中沒有噼啪聲和咔嗒聲,雜訊很小,而且開啟時間和關閉時間都很短,亦可實現節能的方案。d類的工作模式完全不同於ab類,會產生某些高頻諧波。儘管這些諧波頻率遠遠高於可聽波頻率,不能被人耳所聽到,然而可能會對手機rf部分或者天線部分產生干擾,降低手機的靈敏度,導致手機無法正常工作。這就是d類技術必須面對的一大挑戰:emi電磁干擾。ab類終於扳回一局。

第四輪:比封裝尺寸

雖然各個廠商對於改善d類技術的電磁干擾問題殫精竭慮,但小型化趨勢對降低d類音訊放大器的雜訊帶來了限制。 因為封裝尺寸的壓縮使得音訊設計高度整合化,導致了編解碼器、電源管理和揚聲器輸出功能的混合訊號整合,這種整合給雜訊管理帶來了困難。當d類音訊放大器不斷減小封裝尺寸時,需要面對更加困難的雜訊管理的挑戰。本輪二者不分伯仲。

第五輪:比**

除了電磁干擾雜訊之外,**也是影響d類取代ab類的乙個重要因素,d類音訊放大器最大的挑戰是**太高。d類音訊放大器的成本一般是ab類的2至3倍,儘管d類提供較佳的功效及散熱能力, 但成本仍是非常重要的考慮因素,無疑會影響其的普及應用。

[pk結果]

五輪比試,二者2.5 :2.5,平分秋色,難分高低。

目前而言,ab類還不可能被d類完全取代,兩者將一直共存下去。在**手機中d類會逐步取代ab類;而在小功率音訊驅動中,比如音訊耳機功放對效率和功率的要求不高,或者hi-fi耳機放大器對失真率有較高的要求,此時ab類功放的超低失真率就體現出了優勢,如今在耳機放大器的設計中ab類仍是唯一的選擇。

與d類取代ab類的思路不同,歐勝微電子採取了折衷的方案,推出了可以在ab類和d類這兩種工作模式之間進行自由切換的wm8985,在沒有射頻發射/傳輸的時候,執行d類模式;在射頻發射/傳輸的時候,執行ab類模式,充分利用d類和ab類的優點,彌補各自缺點。

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