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如何降低D类音频应用中的电磁干扰

作者:时间:2009-05-19来源:网络收藏

图2表示出LM48310的EMI性能。LM48310在完全未经滤波的情况下通过了FCC的B级标准,并用一条12英寸长的无掩蔽双绞线来驱动一个扬声器。 图3表示出纯扩展频谱器件在同一测试中的结果。正如图中所示,美国国家半导体的E2S D类可达到极低的EMI水平,同时可保持优越的性能。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/166962.htm

图4. LM48310示范板的丝网印刷图。
图4. LM48310示范板的丝网印刷图。


D类技术的最新发展显著减低了由D类放射出来的EMI,但至于在射频(RF)方面,适当的印刷电路板设计同样可大大放射量。毫无疑问,这是一个浩瀚的课题,而相关的文章也多如恒河沙数,但在这里仍值得讨论一下有关噪声和EMI的基本方法。首先,将带有开关信号的迹线隔离,从而可有效减少耦合到电路敏感部分的噪声。这个方法不单可加强性能,而且还可将产生寄生天线的机会降到最低。此外,也需要将模拟输入、模拟电源(供电给输入缓冲器、控制和其他敏感电路)和它们相关的旁路电容器从开关节点隔离,这包括器件输出、输出桥路电源和任何与这些节点相关的外部元件。

图5. LM48310示范板的顶层。
图5. LM48310示范板的顶层。


然而,不少D类均拥有多个电源和接地,一个用在低噪声和输入电路,而另一个则用在较大电流和带噪声的输出级。假如个别电源和接地间的电位差太大,那器件便不能正常运行。可是,当器件在隔离印刷电路板的噪声区和宁静区运行时,要确保器件保持正常的电位差是一件非常艰巨的任务。图6所示为在隔离信号与功率接地的同时为器件保持统一的电位。由于所有的个别接地节点都连接到同一个覆铜(cupper pour),该布局与星形接地的连接方式类似,使这些点上的接地电位保持一致。不过,嘈杂接地与无噪声接地本身是分隔开的,只有在接地进入电路板时才会连接在一起。这种方法可防止器件所产生出的噪声污染无噪声接地。图7所示相同的原理到VDD层上。电路板的左半边包括模拟输入、VDD和输入耦合电容器C1和C2。电路板的右半边包括输出、PVDD (H桥电源)和旁路电容器C3。

图6. LM48310示范板的接地层。
图6. LM48310示范板的接地层。


VDD层和接地层只有在电源或接地进入电路板时才会连接在一起。从这点上两个层面会分离,而宁静节点会持续与开关节点隔离。这种技术可有效防止开关噪声进入宁静区,以免影响性能或增加EMI。

图7. LM48310示范板的Vdd层。
图7. LM48310示范板的Vdd层。


基于其高效率的特性,D类己成为便携和功耗敏感的最佳音频选择。在音频质量和EMI性能方面的改进方面,使用D类放大器使得设计的工作变得更简易。再者,较宽松的PCB布线技术和比较少的外部元件都可将设计周期缩短,并缩小系统尺寸和成本,在不影响音质的前提下延长便携产品的电池寿命。


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