D類(lèi)音頻功率放大器評估方法

為了解決節能和大功率音頻輸出之間的矛盾，D類(lèi)功放較之AB類(lèi)在效率上有了很大的提升，已逐步應用在一些高端產(chǎn)品中。下面將簡(jiǎn)單介紹D類(lèi)功放的工作原理，以及基本的測試方法。

　　以安森美半導體公司NCP2820為例，D類(lèi)功率放大器使用完全不同于A(yíng)B類(lèi)的工作模式，如圖1所示，NCP2820內部由三部分組成：預放大、采樣及脈寬調制和H型功率輸出部分。

　　預放大，由一個(gè)全差分模擬運放構成，對輸入的差分信號做相應的放大，增益由內部固定阻值的電阻Rf除以Ri得來(lái)。Ci和Ri構成一個(gè)低通濾波電路，隔離輸入信號中不需要的直流部分。由于NCP2820使用了全差分運放，所以如果輸入為全差分信號，Ci也可以省略。

　　采樣及脈寬調制，把預防大以后的信號和一個(gè)250kHz的三角波相比較后形成一個(gè)250kHz脈寬調制的方波信號。每個(gè)脈沖的寬度實(shí)時(shí)體現了輸入信號的幅度。

　　H型輸出電路，如圖1中顯示由兩對MOSFET構成，并由前級產(chǎn)生的脈沖信號驅動(dòng)。產(chǎn)生具有功率輸出的脈沖信號到負載揚聲器?，F在普遍應用的8Ω動(dòng)圈式揚聲器，其內部線(xiàn)圈具有近似15mH感抗和本身8Ω的阻抗構成解調電路，可以把脈沖方波還原成模擬信號。這也是為什么不需要在輸出端外加低通濾波器做解調電路的原因。

　　工程師在對AB類(lèi)功放進(jìn)行測試時(shí)，可以直接用示波器探頭捕捉到實(shí)際的輸入和輸出波形。但是在測試D類(lèi)功放時(shí)，由于輸出不是模擬的音頻信號，而是一定頻率的數字脈沖方波，這就需要附加濾波器來(lái)進(jìn)行測試。圖2為D類(lèi)音頻功放的測試配置。

　　圖3給出了測試諧波失真+噪聲的電路配置。利用音頻分析儀的信號發(fā)生器可以產(chǎn)生供測試用的標準正弦差分或單端信號輸入到NCP2820，并檢測NCP2820的輸出端?？梢园凑諟y試設定的要求分析輸入以及輸出信號，并按照設定，顯示出測試結果。

　　　　THD+N的性能決定了輸出音質(zhì)的好壞。由于D類(lèi)功放的工作原理，因此性能會(huì )略差于A(yíng)B類(lèi)功放。