基于NBDD的高效数字音频功率放大器设计
2 NBDD调制技术的实现
NBDD调制技术的具体实现如图2所示。
输入的模拟音频信号首先经隔离放大器进行放大,再与反馈回来的音频信号一起送到误差放大器,输出放大的误差音频信号。将放大的误差信号和载波信号送到脉宽调制器,进行NBDD调制。载波信号是由三角波发生器产生的高线性度的模拟三角波信号,频率为230~280 kHz。
此处的重点在于实现高线性度的三角波发生器和高速比较器。三角波的非线性会直接影响PWM调制器的线性度,整机的失真度;为了能良好的还原音频,PWM开关频率不能低于200 kHz,因此需要采用高速比较器。调制方式不仅影响到音频带内的性能指标,而且对放大器系统的高频辐射性能(EMC)有着决定性的影响。因此从音频输入至脉宽编码完成链路上,所采用的音频放大器、误差放大器应具备高的输入阻抗、低的工作电流、宽的增益带宽、快的上升速度、良好的共模抑制比、低的漂移电压等技术指标;比较器应具备响应速度快、功耗低、输入偏移电压小等特点。
3 引入Dead-Time的开关放大器优化设计
开关放大器的主要特点就是高效,因此其优化设计主要应体现在进一步减小各类损耗,真正体现其高效率的特点。
通过串通损耗产生的原理,可以在栅极驱动电压上想办法,在上管完全截止后再让下管开始导通,在下管完全截止后再让上管开始导通,这样就可以减小串通损耗,同时又可以减小结电容Cds损耗。这种为了解决串通损耗而在两驱动信号之间按“延迟导通,正常截止”的原则,加入的时间称为Dead-Time(死区时间),原理详见图3。图中分析的是工作在一个开关臂上的两个N沟场效应管。
评论