增強高功率D類(lèi)音頻放大器設計中的性能和可靠性
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電平變換
由于輸入電平轉換的要求，實(shí)現雙態(tài)D類(lèi)放大器可能有一定難度。 在高功率D類(lèi)放大器中，最好為功率MOSFET階段提供高壓供電軌(±VSS)。實(shí)際D類(lèi)放大器設計中，±100Vdc電壓可以在8負載上產(chǎn)生高達600W的音頻功率。
大多數現有高電壓IC（HVIC）D類(lèi)驅動(dòng)器缺乏將低壓調制部分轉為高壓電源部分的能力。能夠提供電平轉換的驅動(dòng)器有也有其他不足，這使得它很難成為D類(lèi)操作的理想選擇（例如，驅動(dòng)器輸出接地端子采用負電壓軌，要求輸入驅動(dòng)信號電平轉換到負電源）。通過(guò)分立器件添加該項功能，成本高、設計難度大且占用大量空間，具備高電壓雙極供電接口的電平轉換解決方案是D類(lèi)設計的顯著(zhù)優(yōu)勢。
通常，大多數驅動(dòng)器解決方案不提供輸入輸出隔離，也不提供驅動(dòng)器間的隔離，因此需要額外元件提供電平轉換機制。
圖3：低壓數字調制器與高壓雙極輸出電源之間接口需要電平轉換
可靠性和噪聲抑制
現有的典型柵極驅動(dòng)器IC在20V/ns或更大的高電壓瞬變時(shí)容易發(fā)生鎖閉，通常情況下對高轉換速率瞬變噪聲（從功率級反饋耦合到精確數字輸入端）沒(méi)有抑制作用。在試圖獲得最佳音頻保真度且保持本底噪聲盡可能低時(shí)，缺乏噪聲抑制是其主要劣勢。
高頻操作
D類(lèi)柵極驅動(dòng)器的最佳特性之一是能夠在高開(kāi)關(guān)頻率下運行，且傳播延遲最小。這些特性使得在反饋路徑上的總循環(huán)延遲非常低，獲得盡可能好的噪聲性能。更高頻率下運行也提高了“循環(huán)增益”，改善了放大器的失真性能?，F有的大多數HVIC驅動(dòng)器僅支持最高1MHz的調制頻率。
集成度
在當今競爭激烈的全球市場(chǎng)上，集成了所有這些特性的解決方案，將為D類(lèi)放大器設計人員提供很大便利，他們可以通過(guò)縮短設計時(shí)間、減少元件數量、降低插入成本以及因較多器件數量而帶來(lái)的較低可靠性，從而使其產(chǎn)品盡早上市。
小結
D類(lèi)放大器的特性遠遠超越了傳統模擬放大器，包括更低的THD、更小的電路板空間、更高的功率效率和更低的BOM成本。高集成的柵極驅動(dòng)器IC對系統構架和音頻性能都有顯著(zhù)的積極作用。Silicon Labs公司的Si8241/8244音頻驅動(dòng)器是首個(gè)集成所有特性到單一IC封裝的高功率D類(lèi)放大器解決方案。這些柵極驅動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)包括：為最低THD和最佳功效提供高精度死區時(shí)間設置；無(wú)需為輸入信號電平轉換而增加復雜設計和器件數量；隔離的輸出驅動(dòng)器，簡(jiǎn)化雙態(tài)開(kāi)關(guān)器實(shí)現；對瞬變電源有較高抑制力。要想了解有關(guān)Si824x D類(lèi)音頻驅動(dòng)程序的更多內容，以及如何利用這些柵極驅動(dòng)器為高保真音頻市場(chǎng)提供新的設計思路，請訪(fǎng)問(wèn)：www.silabs.com/audio-driver。
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