关于开环闭环D类放大器

　　讨论如何弥补PSRR测量方法的一些不足之前，让我们首先讨论一下反馈功能。如果您是喝着咖啡，一直跟随本文的讨论，那么您就不会为D类放大器本身存在的一些电源噪声问题感到吃惊了。如果不是反馈功能，其便是一个严重的问题。(高端音频应用中，开环放大器听起来不错，但那是另外一种情况了。它们一般都拥有非常稳定、高性能的电源和极高的成本目标。)为了补偿电源噪声敏感度，设计人员会设计一个具有高稳定电源的系统(会增加成本)，或者使用一个具有反馈功能的D类放大器(也称作闭环放大器)。

　　当今，消费类电子产品市场上大多数模拟输入D类放大器均为闭环。但是，数字输入I2S放大器却是另外一种情况。I2S放大器直接通过一条数字总线连接音频处理器或音频源。通过去除不必要的数模转换，不但可降低成本而且还可提高性能。遗憾的是，今天的市场上并没有很多闭环I2S放大器，因为构建一个对PWM输出采样并将其同输入I2S数字音频流相加的反馈环路，是一件十分困难的事情。在模拟反馈系统中，您可将模拟输出同模拟输入相加，因此实施起来更为容易。但是，随着I2S市场的发展，大多数I2S放大器都应遵循与模拟输入放大器一样的发展道路，并采用反馈架构。

　　很明显，对于BTLD类放大器来说，PSRR并不是一种有效的电源抑制性能测量方法。那么，接下来做什么呢?还是回到那个生动形象的声音术语互调。我们需要测量播放音频时产生的互调失真及其相应的THD+N变量曲线。在这样做以前，让我们转回到SE架构。在SE架构中，不管它是AB类、D类还是Z类放大器，您都得不到BTL架构的抵消效果，因为扬声器的一端被连接到放大器，而另一端则接地。因此，在SE架构中，传统的PSRR测量方法具有较好的电源噪声抑制指示，而不管是AB类还是D类放大器。

　　现在，让我们进到实验室中获得一些数据。下面是一系列测量法，其中我们在一个开环和闭环I2S放大器中分析和对比了电源纹波IMD。将一个1kHz数字声调注入到放大器的输入端，同时将一个100Hz、500mVpp的纹波信号注入到电源。通过使用一个带音频精确度内建FFT函数的差分输出FFT来观察IMD。

　　实验结果显示一个闭环I2S放大器的IMD测量时，1kHz输入信号时几乎不存在边带。该反馈环路正出色地抑制互调失真。

　　另一个实验显示了相同的IMD测量方法，但这次针对的是一个I2S开环放大器。900Hz和1.1kHz边带均非常明显，因为没有反馈抑制IMD。

　　但是就音频质量而言，IMD并非是一种能够给您诸多定性方法的简单的测量方法。一种选择是进行相同的实验，但现在却是对THD+N变量曲线进行测量，这也正是我们要在后面两个测量方法中做的。利用一个1kHz数字音频信号和500mVpp电源纹波对THD+N进行测量。电源纹波频率在50Hz到1kHz范围内变化。

　　图2中，观察不同电源纹波频率下开环部分的THD+N扫描。红线表示电源没有纹波的放大器性能，其代表理想状况。其它曲线代表50Hz到1kHz之间变化的纹波频率。请注意，纹波频率增加时，失真影响的频率带宽也同时增加。请注意，开环性能在稳定电源环境中较好，但是这会增加成本，并且会在当今这个消费类电子产品激烈竞争的世界中处于不利地位。

　　观察图3所示的相同THD+N扫描，但现在针对的是闭环放大器。反馈功能将抑制互调失真，因此您没有看到任何纹波噪声对音频性能的影响。

　　结论

　　本文中，我们回顾了测量PSRR的传统方法，并说明