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基于IRS2093M集成式驱动器的4通道D类音频放大器解决方案

作者:时间:2011-12-22来源:网络收藏

测量的性能

我们在正弦信号频率为1kHz、1Vrms及4Ω负载阻抗的情况下,测量每个的效率、总谐波失真加噪声(THD+N)和EMI性能。另外,我们为由图2展示的4D类音效设计进行测量,显示其一流的隔离和串音性能。相关电路版的电源电压有±35V,自振频率则为400kHz。

如图3所示,在4Ω负载、功率输出为低于50W至120W的情况下,每的效率约为90%。对高通道效率作出贡献的主要因素包括产生低通态和开关耗损的DirectFET MOSFET IRF6665。同时,因为提供了安全死区时间,所以设计没有出现交叉导通。

高性能4通道D类音频放大器设计
图3:在4Ω负载下,功率输出从低于50W输出提高到120W,测量的效率曲线显示每条通道的效率约为90%。

如此高的功效使这款4通道设计能够处理八分之一的持续额定功率,也就是一般安全所需的正常工作环境,而无需使用任何额外的散热片或强制空气冷却。

同样地,针对失真进行的测试显示,在广泛的输出功率范围内,每条通道的THD+N性能都是一样的。如图4所示,当每条通道低于50W时THD+N便会小于0.01%,并会随着输出功率上升而增加。例如,当每条通道的输出为100W左右,失真程度便会上升到0.02%。这种性能在整个20Hz到20kHz的范围内都会保持一致,即使输出功率由每通道10W增加到50W(4Ω负载下)也不会改变。如图5所示,每个通道的基噪在整个范围内都维持在-80dBv以下。噪声是在无信号输入和400kHz的自振频率下测量。

高性能4通道D类音频放大器设计
图4:当每个通道低于50W时,总谐波失真加噪声(THD+N)便会少于0.01%,并会随着输出功率上升而开始增加。

为通道隔离进行的类似测试表明,在每条通道的输出功率为60W的情况下,通道1和3,以及通道1和4之间的串音在整个范围内都优于-70dB。

同时,该设计在1kHz信号频率下提供-68dB的良好电源抑制比(PSRR)。高PSRR源自的自振频率。从而使得4通道D类即使使用非稳压电源,也能够提供卓越的性能。

高性能4通道D类音频放大器设计
图5:当无信号输入时,每条通道的基噪在整个音频范围内都保持低于-80dBv。

本文小结

采用的4通道D类音频,其效率、THD+N和EMI性能都可与单通道设计匹敌。此外,在整个可听范围内,基噪维持在-80dBv以下。同时,通道之间拥有出色的隔离来保持互调失真(IMD)处于最低水平,以提供理想的音效性能。随着高效率免除了对散热片的需要,式音频驱动器成功以减少一半的占位面积实现了4通道D类音频


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