無(wú)電感D類(lèi)音頻應用實(shí)現極低EMI的技術(shù)方案

　　不過(guò)又出現了另外一個(gè)問(wèn)題，圖8顯示振蕩加劇了2MHz~4MHz的頻帶噪聲(如果D類(lèi)輸出電流增加的話(huà)，振蕩會(huì )更加嚴重)。從理論上講，諧波分量越高，振幅應該越小，但是，濾波器的諧振頻率點(diǎn)改變了這一情況。我們看一下圖7.a，與設置4相比，設置3在2MHz~5MHz頻帶具有更好的噪聲抑制能力。最終，設置3在減少振蕩方面表現出最佳的調優(yōu)效果，并且獲得了較低的邊緣速率，及良好的2MHz~5MHz的EMI裕量。

　　圖8 振蕩加劇2MHz~4MHz 頻帶噪聲(設置4)

　　PCB布局

　　圖9為T(mén)I無(wú)電感D類(lèi)音頻參考設計電路板(TPA3140D2)。圖10是典型的輸出應用電路原理圖。

　　a. 濾波器PCB面積(無(wú)電感) b. 濾波器PCB空間(帶電感)

　　圖9 TPA3140 EVM板(左)節約了很多濾波器PCB空間

　　圖10 TPA3140典型輸出應用電路原理圖

　　濾波器PCB布局

　　為盡可能減少濾波器電流回路(電流回流至GND)，確保電流環(huán)路小。

　　1)將鐵氧體磁珠盡可能靠近輸出引腳。

　　2)盡量減少濾波器接地的電流回路(C8至D類(lèi)接地引腳)

　　3)盡量確保濾波器和D類(lèi)設備的底層是一個(gè)完整的接地層。

　　4)如果要添加佐貝爾網(wǎng)絡(luò )來(lái)減少振蕩，將佐貝爾網(wǎng)絡(luò )盡可能靠近濾波器。

　　5)將緩沖電路盡可能靠近設備的輸出引腳。

　　鐵氧體磁珠 設備接地引腳 鐵氧體磁珠(上中下)

　　圖10 濾波器布局

　　PVCC布局

　　頂層 底層

　　圖11 PVCC布局

　　結論

　　TI最新無(wú)電感D類(lèi)立體聲放大器(TPA3140)使無(wú)電感設計在中等功率D類(lèi)應用中得以實(shí)現。根據不同的揚聲器線(xiàn)長(cháng)度和輸出功率(電流)要求，音響系統工程師可以使用本文中講到的一些電路板電平調諧技術(shù)，包括鐵氧體磁珠選擇原則(降低邊緣速率)、佐貝爾網(wǎng)絡(luò )調諧方法(減少振蕩)以及適當的PCB布局等，最終，在客戶(hù)系統級測試中，得以使TPA3140實(shí)現足夠的EMI裕量。目前用戶(hù)設計獲得的反饋顯示，TI TPA3140是一款真正的無(wú)電感中等功率D類(lèi)音頻放大器，可以幫助客戶(hù)在降低系統BOM成本、更小的PCB尺寸、良好的EMC裕量及穩定良好的音頻性能等方面取得最佳平衡。