多种技术破解电磁干扰难题 D类放大器市场前景看好

应用领域逐渐拓宽

　　●便携式产品应用尽显优势

　　●平板电视领域前景看好

　　郭俊杰 D类放大器属于扬声器专用的放大器，其典型应用领域是音乐手机等便携式多媒体设备，此外还有汽车音频系统、数字电视、超便携电脑（UMPC）以及刚刚兴起的MID（移动互联网设备）等。

　　林欣欣　　近年来，在延长电池工作时间和音乐播放时间等市场需求的带动下，手机已经从采用AB类放大器转向D类放大器。目前仍有一大部分的手机采用AB类放大器作为扬声器放大器，尤其是那些扬声器主要用作铃声的手机，放大器所消耗的电流极小，且持续时间短。在这类手机中，D类放大器可能没有太多的优势。但对其他有免提扬声器、MP3播放器、流视频和移动电视等诸多音频播放功能的手机来说，D类放大器能够延长电池工作时间，优势不言而喻。近年来，中国的音频设计人员已具备较高的系统设计技术水平，能够采用D类放大器进行"无噪声"设计。

　　由于D类放大器需要的散热面积较小，它将有助于减小散热片尺寸，帮助实现小巧纤薄的音频终端设计。在液晶电视和笔记本电脑等应用中，产品的厚度是决定消费者选择的关键因素之一，这使得D类放大器在这些领域的应用前景被看好。

　　王新成　　D类放大器在手机、家电、PC等领域的应用情况没有半导体厂商预料的好，主要原因是售价比AB类放大器高50%甚至几倍，还要在系统设计上花费成本和时间解决EMI.但D类放大器的能耗只是AB类的43%，节能特性决定了它未来的美好前景。

　　D类放大器本质上是一个DC-DC（直流-直流）转换器，只不过参考信号不是基准电压，而是变化的音频信号。因而只要有足够的输出功率，D类放大器可用于开关电源和马达驱动。但这种用法并不是科学合理的解决方案，因为在这些领域具有更优化的器件可用。

　　魏智　　当前，针对绝大多数应用都可以选择适当的D类放大器。这些应用包括低功耗便携式应用（如蜂窝电话和笔记本电脑），电池寿命、电路板空间和EMI兼容性要求在这类应用中至关重要；此外，还包括大功率应用（如车载音响系统或平板显示器），最大限度降低散热需求和发热量在这类应用中必不可少。对D类放大器及其最新的技术发展有一个基本理解，将有助于设计者为具体应用选择合适的放大器，并正确权衡某些功能特性的优势和劣势。

　　罗姆专家　　电视机正快速向大屏幕、薄型化方向发展，对D类放大器的小型、薄型化以及高效率、低发热特性提出日益严格的要求。此外，对于今后的产品特性，伴随音频信号的数字化要求，需要针对受限于产品尺寸配置的小扬声器，必须带有音频特性修正的均衡器功能，以及可以使用液晶面板的24V背光电源直接驱动的高耐压性能。罗姆电子正对应这些需求进行产品线的扩充。

　　越来越多的手机具有音乐、视频播放等多种功能。最重要的要求是电池的持续使用时间要延长，所以，对高效率、低功耗的D类放大器的需求今后会迅速扩大。D类放大器具有功率损失小、发热量少的特点，因此电机驱动器、逆变器等都可以采用。

　　张秋明　　D类放大器在手机应用上已经非常成熟，估计近1/3的手机已使用D类放大器。在平板电视中，32英寸以上的电视，基本上都采用了D类放大器。在组合音响、iPod音箱中，D类放大器的应用也越来越普遍。此外，在马达控制领域，D类放大器也有少量应用。

　　系统需求决定集成程度

　　●便携式应用促进器件集成度提高

　　●系统设计应兼顾灵活性

　　王新成　　功能整合是降低IC成本、增强产品竞争力的必然做法。目前Δ-Σ方式的D 类放大器集成在蓝牙耳机、MP3播放器、音频编解码器和USB（通用串行总线）音频等线宽小于0.25μm的混合型芯片中，输出功率都不大，以驱动耳机和线路输出为主。模拟自振荡和三角波比较方式的D类放大器多集成在PMU（电源管理单元）、LED（发光二极管）驱动、音乐门铃等线宽 0.5μm～1.2μm的芯片中，输出功率不超过2.5W.这些产品对0.5W～2W输出功率的D类放大器市场有冲击，但对大功率D类放大器市场没有影响。

　　一些D类放大器内置了PWM调制器和功率MOS（金属-氧化物-半导体）管，这使得器件的外围电路较为简单，在PCB板上所占的面积较小，使用比较方便，其缺点是不易实现个性化设计，输出功率也不能随意改变。调制器和功率MOS管分立的 D类放大器由于应用比较灵活，系统工程师可以发挥自己的创造力，通过变通外围电路和选择不同的器件，设计出与众不同的产品。

　　林欣欣　　移动基带芯片组一直有一个或多个音频放大器，但这些集成音频放大器的使用仅局限于那些音频输出功率和声音质量并非至关重要的移动设备。由于MP3音乐的流行，声音质量成为移动设备的重要卖点，高输出功率能力、低失真、无"噼啪 -滴答"噪声等性能优异的独立式音频放大器将在中档音乐手机中维持相当大的市场份额。但对于拥有多个音频源和多路音频输出的较高档多媒体手机而言，情况则大不相同，因为这些手机需要高质量的音频处理和放大。由于这类便携设备的空间极为有限，诸如音频管理子系统的集成解决方案正在赢得更大的市场份额。

　　罗姆专家　　以手机为代表的便携式产品对于小型、轻量化的要求很高，D类放大器和 LED驱动器、LDO（低压差线性稳压器）等单片化的要求的确存在。但小型、轻量化的方向未必一定要单片化。比如，罗姆的CSP（芯片级封装）技术可使实装面积大幅缩小，基板布线也非常方便，另外，由于工作特性影响引起的噪音问题也得以解决。

　　罗姆的D类放大器系列中，PWM调制器、栅极驱动、功率输出三极管、保护电路等必要电路全部集成于一个芯片中。对整机来说，具有进行简单设计即可实现动作的优点。通常认为扬声器输出在100W以下时，单片电路可以有效工作，如果扬声器输出功率超过100W，从输出三极管的耐压和特性方面考虑，需要多个栅极驱动器和输出三极管共同构成。

　　郭俊杰　　实际应用时，输出功率较低的放大器必须将输出级内置于芯片之中，以便缩小器件体积。部分输出功率较高的D类放大器必须加设另一输出级，以提高电流/电压输出，因此这类放大器必须采用分立的MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管），才可提高电流/电压输出。

　　张 扬　　为了节省电路板空间，一些D类放大器在芯片上内置MOSFET，这对便携式应用非常重要；其缺点是输出功率被固定，而且会受到允许功耗的限制。更大型的设备，通常采用外部MOSFET，因为这样可以增加灵活性。