意法半导体最近雷竞技最新app发布了aec - q100合格证书FDA901，每通道输出功率可达50w。在本文中，我们将讨论用于D类放大的低通滤波器。
高效音频放大
低功耗是电气工程师日益重要和广泛的设计目标，音频项目也不例外。D类放大器是一种将高效率设计技术融入音频电路的方法。
正如AAC的撰稿人Lonne Mays所指出的他的文章是关于选择正确的功率晶体管的在美国，开/关开关是目前最常用的控制向负载输送功率的方法，因为这种类型的操作本质上比线性调节更有效。
我们将这种类型的操作引入电源设计领域，使用开关稳压器代替线性稳压器，我们可以在音频领域通过使用D类放大器而不是线性拓扑实现类似的效果B类或AB类．
下面的框图给出了D类放大器的总体结构。
D类放大器的结构框图。
通过比较器将模拟音频信号转换为PWM数字信号，然后将数字信号送到功率级进行放大。然而，我们肯定不想向扬声器发送数字信号，这就是为什么我们需要低通滤波器:它抑制了开关频率，恢复了原始信号的正弦特性。
D类放大器通常使用基本的LC(电感-电容)低通拓扑。
D类放大器的低通滤波器设计
D类放大器的低通滤波器是整个设计的关键。
首先,我们必须确定一个适当的截止频率并相应地选择组件值。但这可能有点棘手，因为截止频率不仅取决于滤波器组件，还取决于扬声器的阻抗。
我们还需要确保滤波器的响应没有过度的过阻尼或欠阻尼，但同样，你需要小心，因为Q因子受到扬声器阻抗的影响。
第三个问题是扭曲。音频设计师必须始终特别注意失真，因为它对声音质量的不良影响，而D类放大器的输出滤波器如果分量值响应输出信号的变化太大，就会引入大量的问题失真。
我们可以选择电感不随输出电流变化而显著变化，电容不随输出电压变化而显著变化的组件，但这可能不是首选的解决方案，因为高度线性的电感和电容更贵，需要更多的电路板空间。
低失真D类放大
FDA901通过四个通道接收数字化音频i2，将数字数据转换为模拟波形，并产生四个波形bridge-styleD类放大扬声器驱动信号。
FDA901框图。图片由意法半导体雷竞技最新app
该装置的操作是通过一个I2C接口，包括故障保护、剪切检测和emi降低功能。支持的扬声器阻抗是1 Ω， 2 Ω，和4 Ω(查看数据表的8-9页，了解关于扬声器驱动器配置的更多信息)。
循环过滤
如上所述，为D类放大器设计LC低通滤波器并不是特别简单。FDA901试图通过ST描述为“创新”的反馈拓扑来改进D类实现的这方面。
这里的基本思想是LC滤波器包含在放大器的反馈回路中，而在更传统的D类架构中，反馈来自功率级的输出而不是LC滤波器的输出。
ST表明，这种方法具有显著的优势，并使音频性能对滤波器的特性不那么敏感。你可以在第8页阅读更多关于过滤器在循环的方法数据表．
你是否发现D类放大器在大多数应用中产生足够的音频质量，或者是全模拟解决方案(如B类布洛姆利放大器当目标是非常清晰、丰富的声音时，还是更可取?欢迎在评论中分享你的想法。
