高放大器输出器件上的消耗。输出FET的开通电阻值随电源电压而变化,它的典型值变化范围是400 mΩ~700 mΩ。不断地改变放大器的效率的最终结果是放大器的效率将被其内部消耗的能量值所限制。
同样,如果你的应用需要TPA2010D1的小封装而不是全额定输出功率,你可以切换到更低的电源电压从而在更低的功率上来改善其工作效率。
无滤波器
D类放大器在输出端降低了功率,因而在该功率级别上D类放大器要优于AB类放大器:美国国家半导体(NS)的1.3W芯片放大器LM4667就是一个例子。NS有着长期出产AB类放大器的成功历史,几年前,该公司将其关注的方向扩展到了D类放大器。从芯片制造者的角度来讲,转移到D类放大器既不意味着AB类产品线的终结,也不表明要把它拆分成几个大的部分,而是说明该公司更愿意把自己的应用焦点集中到每一个新的器件。其他的芯片制造者在成长的市场中表明了自己公司的态度,它体现在制造商给市场带来的放大器的特征、功耗、封装选择等方面。
我们以LM4667为例,NS对移动电话和PDA的关注促成了九焊锡凸块micro-SMD封装,它的边长是1.5 mm,高是0.6 mm(包括焊锡凸块
)。将两个这样的焊锡凸块连到逻辑信号上,通过逻辑信号来选择放大器的增益—6dB或者12dB—而且能够激活放大器的关断状态。唤醒时间的典型值是5ms,而且转换是无杂讯的。放大器使用delta-sigma调制器,根据NS的说法,它能够比传统的PWM(脉宽调制)更好地抑止噪声和失真。在3V电压供电下能够驱动100mW的有效值,它的THD+N是0.35%。
在高功耗方面的应用
放大器在高功耗方面也有应用,例如家庭音响,家庭影院以及其它超过个人音响的应用。尽管一些结构可能出现第二代设计的影子,但是这些新的芯片能提供更强的特性和改良的性能。

高于几十个瓦特的D类放大器同样需要一个控制芯片和一个分离的功率级。控制器的数字内容是这些应用的本质特征。很多制造商已经议定,可以把系统分割成两个部分,一个是利用CMOS工艺制造的包括逻辑功能的芯片,一个是利用低密度,高电压工艺制造的功率器件芯片。
Wolfson Microelectronics公司的WM8606证明了这一趋势,它是一块将很多特性封装到7mm×7mm TQFP-48里面的芯片。WM8606接受4个立体声系统的PCM输入,它可能被译成标准的立体声或者5.1、6.1或7.1环绕立体声。该D类控制器提供7个PWM输出——6个全带宽和一个用于子低音扩音器的低带宽。这块芯片能够把5.1、6.1、7.1环绕立体声源映射到5.1或者6.1环绕扬声器之上。
你可以把输出配置成CMOS或者 LVDS类型。这种灵活性有助于在较少的严格约束下在你的PC主板版图上控制你的EMI。WM8606与TI和意法半导体(ST)提供的功率级是兼容的。同样,你可以选择一个驱动器或者FET(Zetex, Vishay或Fairchild可以提供)。该控制器可以和一个在30W时提供96dB的SNR 和0.1%的THD的完整功率级组合在一起。
控制器针对不同型号的扬声器提供了一个四波段均衡器和可选择的高频补偿。每个声道独立的音量控制以0.5dB的步长覆盖了从-103.5dB~+24dB的范围。同时WM8606也为每个声道提供了动态峰值抑制,用以预防在增益和均衡的组合大于0dB时的数字削波。
我们可以通过一个简单的串行接口来控制削波的内部特征。控制器可以提供16位、20位、24位、32位字节和所有从32Ksps~192Ksps的标准传输率。Zetex是通过ZXCW8100S28立体声控制器进入D类放大器市场的。这块芯片具有一个完整的双声道放大器,并具有驱动和功率FET(也可以在Zetex获得)。这是我在一个ZXCW502CEVAL评估板调查这个项目是听到过的三个D类放大器之一。在ZXCW502CEVAL评估板上的ZXCW8100S28是一个非常“清洁”的放大器,它在电阻为4 Ω、功率为1W时具有118dB的SNR和0.021%的THD;在电阻为8Ω、功率为10W时THD+N曲线保持在0.1%以下,在20W时也只是提高到1.2%。
ZXCW8100S28可以接收16位、24位和32位数据,速率从32 Ksps~192Ksps。这块芯片的32位信号处理器提供音量、低音和高音控制、削波控制和开关器件补偿。该芯片还具有一个独家拥有的滤波算法——ZTA,制造商宣称可以改善瞬态分辨率和立体声效果。
TI和NS都提供控制器/功率放大级的组合方案,而且针对不同的应用有不同的处理能力和价格。TI的TAS5508可以接收32Ksps~192Ksps标准字传输率的8声道PCM。TI的TAS5508采用TQFP-64封装,连接于一个具有32位数据