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D类音频放大器IC深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章D类音频功率放大器美国PowerAnalog微电子公司首席科学家茅于海1PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章放大器的分类（一）甲类放大器:效率约为20%2PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章放大器的分类（二）乙类放大器:效率约为50%3PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章放大器的分类（三）甲乙类放大器:效率约为50%4PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章放大器的分类（四）zzzzz甲类放大器－失真最小，静点工作电流最大，效率最低乙类放大器－失真较大，静点工作电流最小，效率较高甲乙类放大器－失真中等，静点工作电流中等，效率中等丙类放大器－失真极大，主要用在射频调谐放大器中D类放大器－或丁类放大器，不是工作点的不同，而是工作原理完全不同的新型放大器，也有人称之为数字放大器5PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章D类放大器的工作原理PWM（脉宽调制）的工作原理6PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司2007.04.23公章D类放大器的构成锯齿波发生器＋脉宽调制信号比较器－输入信号功放低通滤波7PowerAnalogMicrosystem深圳市天籁实业有限公司20……

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不同功率的D类音频放大器应用前景探测不同功率的D类音频放大器应用前景探测作者：作者：DavidTai震一科技D类数字音频功率放大器具有小尺寸、高效率的优势。利用D类功率放大器可以设计出更小更薄和更有效率的电子产品，可延长便携式产品电池的使用时间，因此在业界普遍得到认可。手机、DVD、MP3和PMP等多媒体产品的普及，尤其加速了D类功率放大器在便携式电子产品中的使用。此外，利用其中功率免用散热片的特点，D类功率放大器尤其适合使用于LCDTV/Monitor等薄型视讯产品。以低功率，即1W~3W的多媒体功率放大器而言，在播放内容以音乐为主的状况下，AB类功率放大器与D类功率放大器的功率效率各约为15%及75%。由下表可知在播放1Watt音乐的状况下，AB类功率放大器需要消耗6.7Watts的功率，但D类功率放大器在同样的播放条件下只消耗1.33Watts。因此，使用D类功率放大器可延长电池的使用时间达5倍(6.7Watts/1.33Watts)。低功率的使用除了手机，DVD、MP3及PMP之外还有一些流行产品如iPoddocking、手机docking、iPhone及数字相框。以中功率，即10W~30W的LCDTV功率放大器而言，在播放内容以语音为主的状况下，AB类功率放大器与D类功率放大器的功率效率各约为25%及80%。由下表的算式可知在播放10Watts语音的状况下，AB类功率放大器需要消耗40Watts的功率，但D类功率放大器在同样的条件下播放只消耗12.5Watts。因此，使用D类功率放大器可降低LCDTV电源供应器的成本将近3倍(40Watts/12.5Watts)，且D类功率放大器所产生的2.5W的热可由一般功率封装及PCB设计即可处理。功率放大器在LCDTV/Monitor的应用约可分为三个等级:2.5W×2，6W×2及15W/20W×2。2.5……

D类音频功率放大器的环路设计D类音频功率放大器的环路设计D类音频功率放大器具有效率高、功耗低的优点，采用D类音频功率放大器的设备能够提高电池的寿命，它特别适合应用于无线和手持通信设备，主要应用在PDA、移动电话和类似的手持移动通信工具的设计和产品中。而大功率输出的音频设备具有很大的功耗，所以在大功率输出的音频设备中采用低功耗的D类音频功率放大器也是十分必要的，特别在集成了高质量音频性能和扩展了混合能力的同时实现了低功耗。本文将介绍D类音频功率放大器的环路设计，表明这个D类音频功率放大器具有效率高、功耗低、谐波失真低的特点。如图1所示，这个音频功率放大器包含一个音频通道，一个振荡器、一个基准电压电流源和一个过流保护电路。这个音频通道包含有一个控制单元，控制单元把输入音频信号转换为脉宽调制(PWM)信号，然后PWM信号驱动这个音频功率放大器的开关功率级，经过开关功率级输出的信号被重新反馈到积分器的输入端，反馈环路用来改善音频功率放大器的电源抑制比(PSRR)和总谐波失真(THD)。在输出端使用一个低通的二阶滤波器来解调出音频信号和抑制高频能量，在这个音频功率放大器的设计中优化了的系统设计取消了外接的低通输出滤波器来降低系统应用成本。保护模块主要包括过流保护，使这个音频功率放大器在误操作和负载电阻被烧毁的情况下能够保护音频功率放大器不被烧毁。在振荡器的设计中，把电阻和电容全部集成到了音频功率放大器的内部，应用时就可以使用最少的外接器件，节约了应用成本，但是这个振荡器的振荡频率相对于外接电阻的振荡器的振荡频率来讲，其工艺偏差的影响会更大。这个音频功率放大器的PWM调制方法是基于双边自然采样技……

D类音频功率放大器的热耗散分析D类音频功率放大器的热耗散分析多媒体产品设计师必须提供高质量的音频效果，包括高输出扬声器模式。这些地方更需要系统的音频放大器。线性放大器的效率为50%，所以输出功率的稍许增加，就会导致电流损耗大幅度的增大以及过度的热耗散，从而导致需要大体积的散热片。在汽车音响系统中，空间和成本都是非常宝贵的，因而这些热耗散因素的花费是相当昂贵的。然而，D类放大器在输出功率为最大值时有最大的功耗。播放音乐时，放大器达到输出功率峰值的时间很短，因而降低了RMS输出功率。这一特征使其可以使用一个比线性放大器小得多的散热片，因而成为用于汽车OEMs的极大优势。主单位可以在不需要昂贵的外部放大器的情况下提供额外的输出通道。另外，有相当高的音质，封装和热发生器的成本降至最低，并且在电源上有所节省。D类放大器的散热片可以根据输出功率的半峰值安全地设计尺寸。但是，设计师们仍必须确定准确的散热片的尺寸，成本和应用。放大器的PCB设计也可以用于减小散热量。采用大规模集成电路的铜垫以及连接IC的所有最宽的PC走线可以最大限度的降低功耗。|[pic]|D类输出晶体管在一个从全“开”到全“关”的开关模式下运行，在线性区域花费很少的时间，所以用于热损耗的功率非常少。如果晶体管的电阻很低，通过它们的压降小，会更进一步地降低功耗。|[pic]|有两个晶体管“开”的典型的D类放大器的直流等效电路只是一连串的串联电阻：RON，每个晶体管的输出传导损耗；RP，金属互连线，引线结构和PC板走线的附加电阻；PL，负载电阻(图1)。另一个产生功耗的是输出电阻中的开关延迟(图2)。整个系统的效率使可以估算……

漫谈D类音频放大器漫谈D类音频放大器作者：茅于海,龙鼎微电子首席科学家音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下，D类放大器被开发出来了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。D类放大器在这些设备中也扮演了极重要的角色。现在就让我们来看一下D类放大器的基本原理和特点。一、D类放大器的工作原理可能读者都早就熟悉了A类、B类、AB类和C类放大器，其实所有这些放大器的区别只是在于静态工作点的选择。A类放大器具有最大的静态工作电流，也就是它在没有输入信号的时候也会消耗电流，因而显然它的效率是最低的。但是，只要选择合适的工作点，它通常具有最低的失真。B类放大器则选择了50%的导通时间，它的效率肯定比A类放大器要高,……

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D类音频放大器设计的概念、原理和方法www.eetchina.comD类音频放大器设计：概念、原理和方法美国模拟器件公司EricGaalaas（eric.gaalaas@analog.com）D类放大器首次提出于1958年，近些年已逐渐流行起来。那么，什么是D类放大器?它们与其它类型的放大器相比如何?为什么D类放大器对于音频应用很有意义?设计一个“优质”D类音频放大器需要考虑哪些因素?美国模拟器件公司（简称ADI公司）D类放大器产品的特点是什么?本文中试图回答上述所有问题。详细产品应用指南请查看：www.analog.com/TechArticle_ClassDAudioAmplifiers音频放大器背景音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20Hz～20kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应（当驱动频带有限的扬声器时频率范围减小，例如，低音扬声器或高音扬声器）。输出功率能力根据应用情况变化范围很宽，从数毫瓦（mW）的耳机，几瓦（W）的电视（TV）或个人计算机（PC）音频，几十瓦的“迷你”家庭音响和汽车音频，到几百瓦和几百瓦以上大功率的家用和商用音响系统，以及剧场或音乐厅音响系统。一种音频放大器的直接模拟实现使用晶体管在线性工作方式下产生一个与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常很高（至少40dB）。如果正向增益是反馈环路的一部分，那么总的环路增益也会很高。经常使用反馈环路，因为高环路增益可以改善性能，抑制由于正向路径中线性误差造成的失真，并且通过增加电源抑制（PSR）减少电源噪声。D类放大器的优点在传统晶体管放大器中，输出级包含提供瞬时连续输出电流的晶体管。实现音频系统放大器许多可能的类型包括A类放大器，AB类放大器和B类放大器。与D类放大器……

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D类音效放大器的2W1H：What、Why&HowD类音效放大器的2W1H：What、Why&How|音效放大器的来由||音效放大器的目的是在产生音效的输出元件上，忠实地、有效率地，以及低失真地重现输入||端音频信号理想的音量和功率等级。音效频率的范围从20Hz延伸到20||kHz，所以放大器一定要在这个范围内（当驱动像是低音扩音器或高频扬声器等的限频扬声器||时范围较小）有很好的频率响应。功率性能随着应用方案而大幅不同，从耳机的几亳瓦，到||电视或个人电脑音效的数瓦，到迷你家庭音响和汽车音响的数十瓦，再到更能强大的家庭及||商业音响系统（戏院或礼堂）的数百瓦以上。||||制作音效放大器最直接的模拟方式是在线性模式下使用电晶体，作出一个与输入电压成比例||的输出电压。顺向电压增益通常都比较高（至少40||dB）。如果顺向增益是回授回路的一部份，则整体回路增益也会较高。常用到回授是因为高||回路增益会改善性能--抑制在顺向路径中因非线性而产生的失真，以及提高供电抑制（power||-supplyrejection，PSR）以减少供电噪音。|| ……

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在便携式应用中设计D类音频放大器在便携式应用中设计D类音频放大器――第一章高效率D类音频放大器正越来越多地被用于蜂窝电话、智能电话、PDA及其它类似的便携式应用中，以取代AB类放大器。采用D类放大器可延长电池供电终端产品的工作时间,并产生更少的热量,从而解决设备设计中的散热问题。测试结果也证实了D类放大器在延长电池寿命以及改善散热方面的优势。当D类放大器与AB类放大器架构进行比较时，所强调的区域需要在板极设计中更多的注意。D类放大器的板级布线、元件选择、放大器测量都与传统的AB类放大器有所不同。NicholasHolland、GregHupp及AndyLiang，德州仪器在诸如蜂窝电话、DVD播放器、笔记本电脑以及游戏设备等便携式设备中对音频集成已发展到了一定的程度，设计人员需要在其终端设备中实现越来越多的功能，诸如MP3及流媒体视频，同时，还必须保持，甚至降低总体功率预算。上述需求引入了许多新产品技术，包括了D类音频功率放大器(APA)。D类放大器比传统的AB类或线性化放大器更具效率，允许设计人员延长电池寿命。为了尽可能的利用D类放大器所附带的优势，很重要的一点是必须清楚地认识D类及AB类放大器工作中的基本差异，因为在设计整合了音频的系统时，采用不同的放大器技术需要做不同的考虑。上述两种放大器的工作差异将在本文中进行论述。对设计考虑因素的讨论将在D类工作方式的后续段落进行，将讨论在使用D类放大器时布线(layout)的重要性以及如何为载板选择并配置合适的元件。相关的电磁干扰(EMI)影响（取决于板载布线的优劣及元件的选择）也将在该部分论述。最后，如何评价基本参量，例如D类放大器输出功率及THD+N还将详细阐述。效率：D类放大器vs.AB类放大器D类放大器具有比……

D类音频放大器知道大全www.eetchina.comD类音频放大器设计：概念、原理和方法美国模拟器件公司EricGaalaas（eric.gaalaas@analog.com）D类放大器首次提出于1958年，近些年已逐渐流行起来。那么，什么是D类放大器?它们与其它类型的放大器相比如何?为什么D类放大器对于音频应用很有意义?设计一个“优质”D类音频放大器需要考虑哪些因素?美国模拟器件公司（简称ADI公司）D类放大器产品的特点是什么?本文中试图回答上述所有问题。详细产品应用指南请查看：www.analog.com/TechArticle_ClassDAudioAmplifiers音频放大器背景音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20Hz～20kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应（当驱动频带有限的扬声器时频率范围减小，例如，低音扬声器或高音扬声器）。输出功率能力根据应用情况变化范围很宽，从数毫瓦（mW）的耳机，几瓦（W）的电视（TV）或个人计算机（PC）音频，几十瓦的“迷你”家庭音响和汽车音频，到几百瓦和几百瓦以上大功率的家用和商用音响系统，以及剧场或音乐厅音响系统。一种音频放大器的直接模拟实现使用晶体管在线性工作方式下产生一个与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常很高（至少40dB）。如果正向增益是反馈环路的一部分，那么总的环路增益也会很高。经常使用反馈环路，因为高环路增益可以改善性能，抑制由于正向路径中线性误差造成的失真，并且通过增加电源抑制（PSR）减少电源噪声。D类放大器的优点在传统晶体管放大器中，输出级包含提供瞬时连续输出电流的晶体管。实现音频系统放大器许多可能的类型包括A类放大器，AB类放大器和B类放大器。与D类放大器……

D类音频放大器的输出低通滤波器设计|D类音频放大器的输出低通滤波器设计|一直以来，电子系统中的音频信号都是用模拟电信号来表示的。尽管数字处理和数字放大技术在当今的系统中已经得到了运用，但是音频/声音信号还是必须转换回模拟信号，以满足人的听觉系统收听音乐的需要。|[pic]||图1：单片D类音频放大器的组成。|目前，在大多数便携式及小型化消费类产品，如MP3、便携式DVD和平板显示器等中，开关模式(D类)音频功率放大器的应用已很普遍。由于D类放大器的功耗较低，因此能够实现较高的效率。它延长了便携式设备的电池使用寿命，并能够减小散热器的尺寸和PCB的面积，从而节省了系统成本。所以，许多大型平板显示器和消费类音频产品都更愿意采用此类放大器。不过，D类放大器基于使用高开关频率信号的数字调制技术，旨在实现信号的高效放大。调制频率通常高达数百kHz，这远远超出了音频范围。由于我们需要从数字化或调制信号来恢复所需的真实音频信号(音乐)，因而必需采用一个输出低通滤波器来滤除高频分量，以再生与人类听觉系统相匹配的真实模拟信号。这里，我们将阐述一些有关输出低通滤波设计的考虑因素和建议。|[pic]||图2：BTL半电路模型。|D类放大器：单片式D类音频放大器包括模拟音频输入、调制器、功率晶体管等(见图1)。输出滤波器设计：由于我们需要恢复所需的音频信号，因此重要的是设计出一款优秀的输出低通滤波器，以滤除高频分量(无用信号)并获得高品质的模拟声音……

D类音频放大器的输出低通滤波器设计在便携式及小型化消费类产品中，D类音频功率放大器的应用已非常普遍。本文介绍了D类音频放大器的输出低通滤波器的设计原理，给出了滤波器中电感和电容值的计算方法和选择时的考虑因素。本文还以美国国家半导体的D类音频放大器LM4668和LM4680为例，描述了具体的输出滤波器的设计方法，并介绍了即将推出的LM4681的电路框图和特性。一直以来，电子系统中的音频信号都是用模拟电信号来表示的。尽管数字处理和数字放大技术在当今的系统中已经得到了运用，但是音频/声音信号还是必须转换回模拟信号，以满足人的听觉系统收听音乐的需要。|[pic]||图1：单片D类音频放大器的组成。|目前，在大多数便携式及小型化消费类产品，如MP3、便携式DVD和平板显示器等中，开关模式(D类)音频功率放大器的应用已很普遍。由于D类放大器的功耗较低，因此能够实现较高的效率。它延长了便携式设备的电池使用寿命，并能够减小散热器的尺寸和PCB的面积，从而节省了系统成本。所以，许多大型平板显示器和消费类音频产品都更愿意采用此类放大器。不过，D类放大器基于使用高开关频率信号的数字调制技术，旨在实现信号的高效放大。调制频率通常高达数百kHz，这远远超出了音频范围。由于我们需要从数字化或调制信号来恢复所需的真实音频信号(音乐)，因而必需采用一个输出低通滤波器来滤除高频分量，以再生与人类听觉系统相匹配的真实模拟信号。这里，我们将阐述一些有关输出低通滤波设计的考虑因素和建议。|[pic]||图2……