系统工程师该如何处理D类放大器的EMI问题?
由于在效率上相对于AB类放大器的巨大优势,D类放大器的应用越来越广泛。根据市场调研机构 Gartner的报告,D类放大器在2006年至2011年之间的复合年成长率将达15.6%,从3.34亿美元成长至6.88亿美元,主要的成长动力来自于功耗敏感及空间受限的消费类电子产品。但D类放大器开关输出的拓扑结构带来了高频的EMI,如何控制好D类放大器的EMI,是系统工程师必须要考虑的方面。
D类放大器中EMI的产生
变化的电压和电流信号会产生电磁场辐射,形成电磁波干扰(EMI:Electro-Magnetic Interference),这些电磁波信号会影响收音机、电视和手机等产品的正常工作。为了防止电子设备的EMI问题,世界各国都制定了相关的标准规定,如美国的联邦通信委员会(FCC:Federal Communication Commission)的认证,目的都是限制电子产品的电磁波辐射。
EMI测试是在特定的电波暗室中进行的,测量由产品中辐射出来的电磁波强度,与FCC等规范相比较,不得超过规定的最大能量。FCC规范中将产品按用途分为 CLASS A 、 CLASS B 两大类, A 类为用于商务或工业用途的产品, B 类为用于家庭用途的产品, FCC 对 B 类产品法规要求更严格。
图1:FCC 规范的CLASS A和CLASS B标准
传统D类放大器开关输出的拓扑结构是一个很好的EMI发射源:如调制的开关信号,开关信号的边沿变化,电源线上变化的电流信号等都会产生大量的EMI,如下图所示。
图2:D类放大器开关输出的拓扑结构
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