Maxim公司D类放大器：扩谱调制技术降低电磁干扰

"Maxim公司的D类放大器通过扩谱调制技术显著降低了电磁干扰(EMI)，使得在便携式音频设备中使用高效D类放大器成为可能，无需使用大型滤波元件，同时保持良好的音频性能。" 本文将深入探讨D类放大器的扩谱调制技术以及Maxim公司的解决方案。D类放大器因其高效率，特别是在便携式音频设备中的应用越来越普遍。然而，传统的脉宽调制(PWM)方法会产生大量的射频辐射和EMI，这需要使用大尺寸的LC滤波器来抑制。Maxim公司通过创新的调制方式解决了这一问题。 传统的PWM型D类放大器工作原理是，输入信号与内部生成的锯齿波进行比较，通过比较器生成互补的PWM波形，控制放大器的输出。但由于满摆幅转换和高速开关，这种放大器的EMI问题较为严重，需要LC滤波器进行处理。 Maxim的扩谱调制放大器技术采用了不同的方法。它不再依赖传统的PWM，而是使用内部生成的锯齿波和互补输入信号。比较器监控输入，并与锯齿波进行比较，但在此过程中，开关过程被改进以降低EMI。具体实现是，当锯齿波超过输入电压时，比较器会输出低电平，导致D类输出上升至电源电压。然后，通过一个定时器控制输出状态，使得在输入电压变化时，一个输出的脉冲宽度增加，而另一个保持最小脉冲宽度，从而改变扬声器上的净电压，实现音频信号的传输。 这种扩谱调制技术，也称为频率调制(Frequency Modulation, FM)或快跳频(Fast Frequency Modulation, FFM)，能够将能量分散到更宽的频带上，有效地减少了在特定频率产生的高强度EMI。因此，它可以显著降低对外部滤波器的依赖，减小电路尺寸，同时保持音频质量和功率效率。 Maxim的D类放大器通过扩谱调制技术实现了在不牺牲音频性能和功效的前提下，有效降低EMI的问题，这为便携式音频设备的设计提供了新的可能性。这种技术不仅简化了设计，减少了成本，还提高了系统的整体性能，是现代音频系统设计的重要进步。