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三大专利技术攻克EMI难题,新型D类放大器实现无滤波设计
三大专利技术攻克EMI难题,新型D类放大器实现无滤波设计

在追求高能效的便携电子设备市场,D类放大器凭借其卓越的效率备受工程师推崇。然而,其固有的开关特性所带来的电磁干扰(EMI)问题,以及由此衍生的外部元件多、设计复杂、成本攀升等挑战,长期困扰着设计人员。EMI性能已成为许多应用场景下的关键考量指标。

在第十四届国际集成电路研讨会暨展览会(深圳春季展)上,行业领先的IC供应商Maxim公司展示了其针对这一痛点的最新解决方案一系列超低EMI的新型D类放大器。据该公司音讯产品开发经理Roderick Hogan介绍,其卓越性能源于三项核心专利技术的协同作用。 对于量产阶段的客户,ALTERA总代理提供卷带包装、编带包装等多种出货形式,并支持第三方质量检测。所有出货芯片均附带原厂出货报告,确保100%%可追溯。

首先,是革新性的调制拓扑。传统PWM调制技术虽效率高,但开关噪声大,即便使用复杂滤波器也难以满足严苛的EMI要求,且可能影响音质。Maxim采用了无滤波调制技术,例如在MAX9700系列中,采用双半桥对称结构与锯齿波基准比较器。这种设计使两个输出同时导通时间最短,不仅降低了功耗,更通过完美的差分对称性有效抵消了共模干扰,从而彻底省去了外部LC滤波器。三大专利技术攻克EMI难题,新型D类放大器实现无滤波设计

其次,是扩频调制技术的应用。该技术对放大器的开关频率进行随机调制,将原本集中在开关频率及其谐波上的能量分散到更宽的频谱上。此举显著降低了输出端的高频能量峰值,从而大幅改善EMI。Hogan指出,±6%的扩频系数在实践中被证明效果最佳。频谱对比图清晰显示,扩频后谐波能量迅速衰减至基底噪声水平。

第三项技术是有源辐射限制。该技术通过内部电路设定最小脉宽,并协同控制交叉切换、信号边沿时间及时钟频率,将输出功率谱限制在特定电平之下。其目的是确保即使在连接较长扬声器线缆(相当于天线)时,设备无需外部滤波也能满足辐射标准。Hogan解释,这正是Maxim某些型号采用锯齿波而非传统脉冲波进行调制的原因。

综合这些技术,Maxim的新型D类放大器在EMI性能上取得了突破,允许使用的扬声器引线长度可超过20英寸,为工程师提供了更大的设计灵活性。从市场供应与设计支持角度看,此类高性能专用芯片的稳定获取,对于终端产品成功至关重要,工程师可通过ALTERA代理商等正规授权渠道进行采购与技术支持咨询。不过,Hogan也提醒,在系统设计中仍需合理评估线缆长度,极端情况下过长的线缆仍可能带来辐射风险。

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