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美信單聲道D類(lèi)音頻功放具超低EMI
美信(maxim)推出max9705第3代超低emi、單聲道、d類(lèi)音頻功率放大器，具有ab類(lèi)的性能和d類(lèi)的效率。max9705能夠向一個(gè)4負(fù)載提供2.3w功率，效率超過(guò)85%。在所有可能的瞬變輸出電壓情況下，有源輻射限制(ael)電路主動(dòng)控制輸出fet的柵極轉(zhuǎn)換，極大地降低了emi。ael防止了傳統(tǒng)d類(lèi)放大器中感性負(fù)載的續(xù)流特性所引起的高頻輻射。零死區(qū)時(shí)間(zdt)技術(shù)使輸出fet能夠同時(shí)切換，而不會(huì)產(chǎn)生交叉?zhèn)鲗?dǎo)，從而保持了當(dāng)前最高水平的效率和thd+n性能。獲得專(zhuān)利的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)不需要傳統(tǒng)d類(lèi)器件中的輸出濾波，這些設(shè)計(jì)理念降低了應(yīng)用元件數(shù)量，延長(zhǎng)了電池壽命。 max9705提供兩種調(diào)制方案：固定頻率(ffm)模式和擴(kuò)頻(ssm)模式，擴(kuò)頻模式進(jìn)一步降低了由調(diào)制頻率造成的emi輻射。max9705的振蕩器可通過(guò)sync輸入同步至外部時(shí)鐘，從而在外部設(shè)定開(kāi)關(guān)頻率。 sync輸入還支持多個(gè)max9705級(jí)聯(lián)和頻率鎖定，以最大程度降低時(shí)鐘交調(diào)引起的干擾。器件具有全差分結(jié)構(gòu)、全橋輸出和全面的雜音抑制功能。max9705的增益由內(nèi)部設(shè)置(max9705a：6db，max9
Maxim有源輻射限制(AEL)電路
概述 maxim第二代d類(lèi)音頻功率放大器的特征是利用了獨(dú)特的、擁有專(zhuān)利的擴(kuò)譜調(diào)制，在較寬頻帶內(nèi)展寬頻譜分量，從而改善揚(yáng)聲器和電纜輻射emi。maxim的第三代d類(lèi)音頻功率放大器采用了相同的擴(kuò)譜調(diào)制技術(shù)，并在這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了一項(xiàng)新的、正在申請(qǐng)專(zhuān)利的有源輻射抑制電路(ael)，在不降低音頻性能的情況下進(jìn)一步降低窄帶頻譜分量。這兩項(xiàng)專(zhuān)有技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得maxim的d類(lèi)音頻功率放大器(如max9705)能夠在“無(wú)濾波”工作條件下驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)達(dá)24英寸的非屏蔽電纜，并能滿足en55022電磁干擾(emi)規(guī)范的要求。maxim將ael電路用于d類(lèi)放大器，在維持d類(lèi)放大器高效率的同時(shí)，使電磁輻射降至最小。本文對(duì)maxim的這一技術(shù)進(jìn)行了闡述。 maxim第三代d類(lèi)放大器技術(shù) maxim第三代d類(lèi)放大器的特點(diǎn)是采用了maxim的擴(kuò)譜調(diào)制技術(shù)，并在這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了一項(xiàng)新的、正在申請(qǐng)專(zhuān)利的有源輻射抑制電路(ael)，該電路能進(jìn)一步降低窄帶頻譜分量。1 在所有可能的瞬變輸出情況下，ael電路能有源控制輸出fet的柵極瞬態(tài)切換過(guò)程，極大降低了emi輻射。在對(duì)放大器效率產(chǎn)生最小影響的情況下，有源輻射抑制電
利用電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)整差分放大器的固定增益
通過(guò)增加一個(gè)外部電阻網(wǎng)絡(luò)，可以降低差分放大器(如max9705)的固定增益，獲得所要求增益，但必須考慮電阻網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)部阻抗的影響。本應(yīng)用筆記討論了估算這一影響的計(jì)算公式以及如何選擇電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值，并給出一個(gè)計(jì)算表格的鏈接。如果差分放大器的固定增益不能理想地滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，可以增加外部電阻網(wǎng)絡(luò)衰減增益。此類(lèi)調(diào)整電路與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似，但最大的不同在于：對(duì)于固定增益放大器來(lái)說(shuō)，內(nèi)部輸入阻抗會(huì)影響外部電阻網(wǎng)絡(luò)(圖1)。對(duì)于差分輸入結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化電路，利用一半的等效電路進(jìn)行分析(圖2)。圖1. max9705固定增益音頻放大器配置為差分信號(hào)輸入架構(gòu)(a)或單端信號(hào)輸入架構(gòu)(b) 圖2. 差分配置圖1a的等效電路(一半)，簡(jiǎn)化分析。以下是差分結(jié)構(gòu)(圖1a)的電壓增益計(jì)算公式：式中，gain為放大器固定電壓增益，以db為單位(max9705音頻差分放大器提供6db、12db、15.6db和20db增益型號(hào)，輸入阻抗典型值為20kω)。單端配置下，增益計(jì)算公式為：上述公式假定輸入信號(hào)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于cin和輸入等效阻抗所構(gòu)成的高通濾波器的截止頻
集成控制音頻視頻接口EMI/EMC抑制技術(shù)
便攜式應(yīng)用中，我們想要最大限度延長(zhǎng)電池壽命，而不期望效率低下的設(shè)計(jì)產(chǎn)生熱量，因此d類(lèi)放大器得到了廣泛應(yīng)用。問(wèn)題是d類(lèi)放大器使用pwm來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率，這與開(kāi)關(guān)電源很相似。使用非屏蔽揚(yáng)聲器連線接至輸出端時(shí)，連線會(huì)像天線一樣輻射emi。盡管時(shí)鐘頻率(典型值為300khz至1mhz)高于音頻頻譜，但它是一個(gè)具有大量諧波分量的方波。用來(lái)濾除該諧波分量的濾波器尺寸比較大，而且成本又高。在膝上型電腦等便攜應(yīng)用中，由于尺寸原因，這不是一個(gè)可行的解決方案。在諸多的emi/emc抑制技術(shù)當(dāng)中，max9511和max9705代表了emi/emc控制的先進(jìn)技術(shù)，因此被逐漸的應(yīng)用到具體產(chǎn)品當(dāng)中。將這些器件應(yīng)用于產(chǎn)品當(dāng)中可以有效降低emi。不必像以前那樣依靠大尺寸外部濾波器和屏蔽等會(huì)增加成本和尺寸的方法，這些器件采用了當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)，有效保證了電磁兼容性和性能。來(lái)源:y123456
便攜設(shè)備中反饋網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)譜調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用
案，可幫助緩解可能的emi問(wèn)題。擴(kuò)展頻譜模式下，采樣時(shí)鐘頻率在規(guī)定的范圍內(nèi)逐周期變化，使輸出頻譜的分布比較平坦，從而改善了經(jīng)過(guò)喇叭或音頻線纜的emi輻射(見(jiàn)圖5所示)。采樣頻率的變化不會(huì)破壞音頻信號(hào)的恢復(fù)，也不會(huì)降低整體效率。一些d類(lèi)放大器也可允許接受外部的系統(tǒng)頻率同步，來(lái)降低或避開(kāi)敏感的頻帶。另外，現(xiàn)代d類(lèi)放大器具有主動(dòng)幅射限制電路(ael)，ael電路會(huì)在輸出瞬變時(shí)主動(dòng)控制輸出fet的柵極，避免傳統(tǒng)d類(lèi)放大器中因感性負(fù)載的續(xù)流所引起的高頻幅射，進(jìn)而降低emi。例如max9705、mx9773兩款現(xiàn)代d類(lèi)放大器除了具有普通的固定頻率模式(ffm)、擴(kuò)展頻譜模式(ssm)、外部同步模式及ssm+ael模式，用戶(hù)可利用其sync引腳設(shè)定取樣頻率?，F(xiàn)代d類(lèi)放大器，加上仿真程序的計(jì)算，可計(jì)算出各個(gè)模式下的emi特性。擴(kuò)展頻譜模式+主動(dòng)幅射限制模式下，提供最佳的emi抑制。通過(guò)抖動(dòng)或隨機(jī)化d類(lèi)放大器的開(kāi)關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)擴(kuò)譜調(diào)制。實(shí)際開(kāi)關(guān)頻率相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)開(kāi)關(guān)頻率的變化范圍可達(dá)到土10％。盡管開(kāi)關(guān)波形的各個(gè)周期會(huì)隨機(jī)變化，但占空比不受影響，因此輸出波形可以保留音頻信息。圖6顯示以ma

抑制和降低便攜式設(shè)備EMI的新技術(shù)與應(yīng)用
/輸出線的傳導(dǎo)干擾。此外，還可以使用一個(gè)抖動(dòng)時(shí)鐘來(lái)擴(kuò)展頻譜范圍，以降低特定應(yīng)用的濾波或屏蔽要求。現(xiàn)代音頻/視頻模擬接口的尺寸不斷減小，而性能期望值卻很高，這對(duì)設(shè)計(jì)提出了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在過(guò)去，可以采用大型外部濾波器和/或屏蔽電纜來(lái)解決這些問(wèn)題。但是這些方法不僅增加了成本，而且還影響了產(chǎn)品性能和增大了產(chǎn)品尺寸。隨著這些產(chǎn)品的尺寸不斷縮小，演變?yōu)楫?dāng)前的音頻/視頻播放器，emi/emc解決方案必須在保持甚至改善系統(tǒng)性能的同時(shí)減小產(chǎn)品尺寸。為實(shí)現(xiàn)這一目的，開(kāi)發(fā)出了諸如max951l圖形視頻接口和max9705d類(lèi)音頻放大器等小型器件，這些器件能夠提供優(yōu)異的emi性能。首先，我們應(yīng)該了解音頻/視頻接口設(shè)計(jì)中必須解決的各種emi問(wèn)題，然后給出解決這些問(wèn)題的方法。 3.1音頻僅及其emi 音頻接口要在不產(chǎn)生emi的情況下獲得效率和性能，要解決一系列不同的問(wèn)題。在便攜式應(yīng)用中，我們想要最大限度延長(zhǎng)電池壽命，而不期望效率低下的設(shè)計(jì)產(chǎn)生熱量，因此d類(lèi)放大器得到了廣泛應(yīng)用。問(wèn)題是d類(lèi)放大器使用pwm來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率，這與開(kāi)關(guān)電源很相似。使用非屏蔽揚(yáng)聲器連線接至輸出端時(shí)，連線會(huì)像天線一樣輻射emi。盡管時(shí)鐘頻率(典
如何提升D類(lèi)放大器的EMI性能
以將工作過(guò)程中產(chǎn)生的功率譜限制在一個(gè)指定的輸出功率電平以下。這樣做的目的就是將頻譜降低到某一水平，使得設(shè)備在無(wú)任何外部濾波以及接有較長(zhǎng)的外部揚(yáng)聲器連線的情況下，其emi特性仍能滿足輻射限制要求。實(shí)際上，采用有源輻射限制的意圖也是圍繞著降低emi干擾的。因?yàn)楫?dāng)輸出功率較高時(shí)，即便是只有幾英寸的喇叭連線，其作用就像一根天線，輻射出很高的能量，從而嚴(yán)重威脅著emi性能。此時(shí)，簡(jiǎn)單地通過(guò)改變時(shí)鐘頻率已經(jīng)不太有效，而是需要改變放大器自身的pwm波形。這就是為什么maxim的d類(lèi)放大器（如max9705）不采用脈沖波而是采用鋸齒波的真正原因，roderickhogan介紹說(shuō)。基于我們上述幾種專(zhuān)利的特殊技術(shù)，保證了我們的d類(lèi)放大器的獨(dú)特emi性能，允許的引線長(zhǎng)度可以長(zhǎng)達(dá)20多英寸，工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中具有很好的選擇靈活性。但roderickhogan也特別提醒道，設(shè)計(jì)師在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中仍需注意的是要適度注意揚(yáng)聲器的電纜長(zhǎng)度選擇，因?yàn)樵谟行┫到y(tǒng)中，過(guò)長(zhǎng)的電纜引起的emi輻射還是不容小覷的。

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