如果你仔細(xì)想一下，你會(huì)發(fā)現(xiàn)音頻放大器只是一種和人們想象一樣的概念上很簡單的器件。傳統(tǒng)意義上講，它能夠的完成一個(gè)功能——乘以一個(gè)常數(shù)——即使是高也是如此。在音頻放大器中可允許的諧波失真度，至少需要滿足規(guī)范書上要求的用途，根據(jù)水平和水平的應(yīng)用它被粗略的限定在1%到0.0003%之間。在本文中，D類放大器有一個(gè)特別之處，就是可以快速地讓它們的輸出級(jí)在不同的電源軌之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這已不像1958年次提出時(shí)使用的那種方法。
　　你可以選擇多種方式對(duì)D類放大器的商業(yè)化歷史進(jìn)行分段，因?yàn)檫@種分段是沒有確切答案的。從我的觀點(diǎn)來看，商業(yè)市場上出現(xiàn)過三代D類放大器設(shè)計(jì)，代的范例是由托卡塔設(shè)計(jì)的TacT Millennium。證實(shí)了D類放大器的概念，但是討論出來的終結(jié)果是該技術(shù)還不能提供足夠性能。這使代的放大器把關(guān)注的焦點(diǎn)由可能性轉(zhuǎn)移到實(shí)用性，目標(biāo)由設(shè)計(jì)可以工作的器件變成了設(shè)計(jì)具有廣闊市場需求的器件。
　　第二代D類放大器通過兩個(gè)方面的改進(jìn)解決了廣闊市場需求的挑戰(zhàn)。個(gè)方面是使其變得相對(duì)緊湊而且價(jià)格可以承受，第二個(gè)方面是在低功耗性能上的表現(xiàn)應(yīng)與大多數(shù)消費(fèi)級(jí)AB類設(shè)計(jì)接近甚至更好。原始設(shè)備制造商（OEM）節(jié)省了電源和封裝上的花費(fèi)，但是必須去理解不熟悉的技術(shù)、易受影響的版圖和需要很多外圍構(gòu)件的控制器芯片。
　　第二代D類放大器針對(duì)制造商市場目標(biāo)提供了一系列產(chǎn)品。比如一個(gè)來自Tripath公司的典型器件，它把一個(gè)用于模擬源信號(hào)的相對(duì)簡單的PWM和一個(gè)集成的輸出級(jí)以及片外濾波器組合在一起。而其他的制造商，特別是德州儀器、Cirrus Logic和Apogee Technology則特別重視用于PCM源的帶片外輸出級(jí)的放大器。這些放大器需要更復(fù)雜的前端功能——否則你可能需要一個(gè)立體聲前置放大器，注意它不是功率放大器，這些功能包括源選擇，音量，平衡和音調(diào)控制——由于PCM源常常不是用戶可以控制的。這些附加的功能增加額外的復(fù)雜性，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)路徑需要為低電位計(jì)找到一個(gè)簡單的數(shù)字替代品。
　　近一段時(shí)間，在OEM和D類芯片設(shè)計(jì)者之間有了非常大的協(xié)作。這個(gè)趨勢(shì)的起源可以從兩個(gè)方面來講，OEM設(shè)計(jì)者可以更好的理解D類的優(yōu)勢(shì)，并且為芯片制造者提供市場機(jī)會(huì)和需求方面的更加深入的觀點(diǎn)。同時(shí)，芯片設(shè)計(jì)者也深入地了解到了市場反饋，解決了幾個(gè)第二代設(shè)計(jì)中的重要缺陷，其結(jié)果是大量的第三代產(chǎn)品更好地集中于特定應(yīng)用需求而不會(huì)像它的前代那樣。
　　為什么選擇D類放大器
　　以液晶面板為特征的顯示器和電視機(jī)——事實(shí)上是所有這種屏幕，因?yàn)榇挡ＡЧと说臅r(shí)代已經(jīng)過去了——例證了一個(gè)趨勢(shì)。這些系統(tǒng)的大多數(shù)都集成有需要放大器的小揚(yáng)聲器，這些放大器消耗6瓦到十幾瓦的功率。不僅僅是內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就連揚(yáng)聲器本身都是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。另外，LCD的象素顏色是基于溫度的函數(shù)，盡管調(diào)整象素顏色的電流狀態(tài)提供了一個(gè)線性補(bǔ)償?shù)拇笾螺喞?，但它仍不能調(diào)節(jié)熱點(diǎn)。系統(tǒng)封裝的目標(biāo)需要設(shè)計(jì)者以LCD面板三個(gè)軸大小為基礎(chǔ)化系統(tǒng)的尺寸。由于沒有用于熱源的額外空間，重量和花費(fèi)的設(shè)計(jì)預(yù)算，所以就提出了把這些組合并構(gòu)成這些應(yīng)用的簡單規(guī)則：你一定不能浪費(fèi)。
　　D類放大器效率較高的好處是拓展了制冷器的使用，當(dāng)電源作為顯示的一部分或者壁式電源的時(shí)候，把它應(yīng)用于D類放大器相對(duì)于同級(jí)別的AB類放大器會(huì)更小、更便宜。
　　正因?yàn)榇耍鼇硎袌鲋谐霈F(xiàn)了基于LCD的娛樂和計(jì)算機(jī)顯示用D類放大器。這些中的一些器件采用了消除了輸出濾波器的改良的調(diào)制方案。盡管沒有輸出濾波器，但是一些制造商聲稱這些器件的EMI發(fā)射與那些裝配輸出濾波器的第二代放大器相當(dāng)甚至更小。

適用于平板顯示應(yīng)用的放大器的例子有Maxim公司的MAX9713 單聲道芯片和MAX9714無濾波器立體聲放大器芯片。它們都可以用TQFN-32封裝。這些器件提供三個(gè)管腳的可編程調(diào)制頻率和擴(kuò)頻譜模式，通過把發(fā)射能量分散在一個(gè)以335kHz為中心±7％的波段上來減少EMI。該放大器已經(jīng)通過了運(yùn)行14英寸揚(yáng)聲器的FCC發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)。
　　標(biāo)明6W的放大器，其數(shù)量反映了帶8Ω負(fù)載其總諧波失真是10％。雖然6W的要求作為一種規(guī)范首先會(huì)讓你受到打擊，但是引用標(biāo)簽上的10% THD（總諧波失真）的功率是一種通用的工業(yè)慣例（可能會(huì)讓人感到可惜）。將MAX9713的典型失真規(guī)范與之相比后會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同樣的8Ω負(fù)載在4W時(shí)的THD是0.007%，電源供應(yīng)電壓的范圍從10V~25V。制造商會(huì)提供一個(gè)15V標(biāo)準(zhǔn)電壓上的性能規(guī)范。如果稍微深入閱讀規(guī)范表格，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出時(shí)電流限制多于電壓限制，這提示你在使用4Ω負(fù)載時(shí)不要增加電源數(shù)目。
　　MAX9713 和MAX9714同樣提供3Db的步長，覆蓋了從13dB~22dB的管腳可選擇增益。該放大器提供差分對(duì)輸入，但是你也可以把不用的那個(gè)輸入端交流耦合到地，然后用一個(gè)單端源來驅(qū)動(dòng)該輸入差分對(duì)。
　　就像近出現(xiàn)的大多數(shù)放大器一樣，MAX9713/14上電的時(shí)候不會(huì)在它的輸出端產(chǎn)生開關(guān)切換雜訊（pop&click）。從技術(shù)革新的觀點(diǎn)上來看，幾乎沒有理由去選擇一款不帶有開關(guān)切換雜訊的放大器。
　　德州儀器(TI)公司的TPA3002D2是一個(gè)提供兩個(gè)9W聲道和一對(duì)用于可選擇式耳機(jī)的前置放大輸出的12V放大器。與那些通過邏輯接口控制音量的放大器不同的是，它采用直流電壓控制其音量。你的用戶接口可以像電壓計(jì)那么簡單，你能夠利用DAC來驅(qū)動(dòng)控制節(jié)點(diǎn)。放大器的增益范圍是-40Db~+36dB。
　　TPA3002D2在電阻為8Ω、功率為3W時(shí)具有96dB的SNR（信噪比）和好于0.25%的THD。評(píng)估板已經(jīng)在EDN編輯辦公室里面放了幾個(gè)月了，在這里它成了房屋系統(tǒng)的一部分，驅(qū)動(dòng)著一組Tannoy Proto-J 型號(hào)的顯示器，而并不是設(shè)計(jì)者所想象的負(fù)載。為了使條件更差，我們使用的電源比這個(gè)任務(wù)所需要的更小一點(diǎn)。結(jié)果超出我們的預(yù)期——削減到比使用正常大小的電源時(shí)更低的音量時(shí)，噪聲基準(zhǔn)（noise floor）在離散分布的瞬時(shí)音樂處有所升高。起初，我以為這種現(xiàn)象是那些因?yàn)闆]有全程監(jiān)測而被標(biāo)記的放大器的不幸產(chǎn)物。然而后來我開始懷疑這些過多的噪聲與瞬時(shí)大信號(hào)之后的軟電源輸出行為有著直接關(guān)系，而且一個(gè)合適的電源在更大的音量時(shí)會(huì)提供更好的逼真以及更少的噪聲。

       發(fā)出或者發(fā)現(xiàn)EMI
　　隨著芯片生產(chǎn)商盡力將D類放大器描述成非常高效的AB類放大器的簡易替代者，兩類放大器之間的基本差異得到了更多的關(guān)注。也就是說，這些概念沒有流產(chǎn)，而且第三代的芯片超越了第二代的芯片。

其中一個(gè)你不能忽略的差異是EMI發(fā)射。線性音頻放大器不產(chǎn)生EMI，所以許多設(shè)計(jì)者不會(huì)在與電源不相關(guān)的部分考慮這個(gè)問題。但是，D類放大器的波譜要遠(yuǎn)比聲音的波譜范圍要大。調(diào)制器的工作頻率通常會(huì)在幾百kHz，邊沿上升和下降時(shí)間在納秒級(jí)，波譜的干擾在MHz級(jí)。
　　雖然EMI的能量可能是由芯片放大器產(chǎn)生的，但這個(gè)問題卻一直是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)焦點(diǎn)問題。檢查由所需部件的數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的寬帶波譜，將D類放大器的EMI發(fā)射作為整個(gè)EMI管理計(jì)劃的一部分。
　　一些放大器允許你選擇模塊的頻率，這樣可以將發(fā)射的頻率移到應(yīng)用敏感的波譜以外。一些放大器包含擴(kuò)頻模塊，將發(fā)射的能量分散到一個(gè)波段上，這樣就能減小波峰。
　　芯片制造商進(jìn)行參考設(shè)計(jì)的目的之一就是要尋找一個(gè)版圖設(shè)計(jì)將EMI發(fā)射降低到。但是，到你的應(yīng)用設(shè)計(jì)肯定要決定所允許的發(fā)射水平，你的設(shè)計(jì)必須符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。通用高速版圖技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用，包括使到外部元件的連線盡量短以及考慮接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　沒有濾波的D類放大器可能要求有限長度的揚(yáng)聲器反饋，這就迫使你將放大器放在負(fù)載的附近。單端放大器的出現(xiàn)使這種設(shè)計(jì)變得簡單并且使D類放大器結(jié)構(gòu)比AB類放大器更小，成本更低，而且效率更高。

可移動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用
　　幾乎沒有什么比充電后運(yùn)行時(shí)間這個(gè)指標(biāo)更能打動(dòng)便攜式市場的了。正因?yàn)榇?，新的無濾波器D類放大器在幾瓦特的功率級(jí)別上正在取代原先固定的AB類器件。TI公司推出了用于移動(dòng)電話，智能手機(jī)和PDA的新型D類放大器TPA2010D1。這種2.5W放大器運(yùn)行在2.5V~5.5V電源上，空閑時(shí)電流范圍的和值分別為3.2mA和4.9mA（見附文：《尋找一個(gè)有效的零點(diǎn)》），由邏輯輸入來控制關(guān)斷狀態(tài)。在關(guān)斷狀態(tài)它的靜態(tài)電流可以下降至小于2mA。
　　TPA2010D1使用九球WCSP（芯片級(jí)封裝），每一邊都是1.45mm。這個(gè)放大器僅要求三個(gè)外部構(gòu)件：一對(duì)把你的信號(hào)源和放大器差分對(duì)耦合在一起的電阻和一個(gè)電源旁路電容。這個(gè)差分對(duì)可以抑止來自調(diào)整RF時(shí)候引起的干擾——這樣的干擾在TDMA和GSM手機(jī)中非常普遍。
　　就像其他制造商做的那樣，TI設(shè)置了基于負(fù)載阻抗為4Ω、THD為10％的電源標(biāo)牌，并指定了負(fù)載為8Ω時(shí)的輸出功率以及這種情況下需要1％的THD。如果你減少輸出功率，那么2010就能達(dá)到0.2%甚至更好的THD，在5V，3.6V和2.5V不同電源供電情況下，8Ω負(fù)載消耗的功率分別是1W，0.5W和200mW。
　　與MAX971X相比較，TPA2010D1的供電電壓要比它的輸出電流更加限制把功率傳遞到負(fù)載的能力。在D類和AB類放大器的安全工作區(qū)域里面，它們都需要這種性能，根據(jù)這個(gè)性能可以確定兩個(gè)指標(biāo)：揚(yáng)聲器阻抗和工作電壓。暫時(shí)先忽略它的輸出阻抗，這個(gè)放大器在給定電壓的情況下傳遞的功率反比于揚(yáng)聲器阻抗。不管怎么說，你調(diào)和這種矛盾的能力都是有限的。TPA2010D1指定工作負(fù)載是4Ω或者8Ω。把負(fù)載阻抗降低到4Ω以下將提高放大器輸出器件上的消耗。輸出FET的開通電阻值隨電源電壓而變化，它的典型值變化范圍是400 mΩ~700 mΩ。不斷地改變放大器的效率的終結(jié)果是放大器的效率將被其內(nèi)部消耗的能量值所限制。
　　同樣，如果你的應(yīng)用需要TPA2010D1的小封裝而不是全額定輸出功率，你可以切換到更低的電源電壓從而在更低的功率上來改善其工作效率。
　　無濾波器D類放大器在輸出端降低了功率，因而在該功率級(jí)別上D類放大器要優(yōu)于AB類放大器：美國國家半導(dǎo)體(NS)的1.3W芯片放大器LM4667就是一個(gè)例子。NS有著長期出產(chǎn)AB類放大器的成功歷史，幾年前，該公司將其關(guān)注的方向擴(kuò)展到了D類放大器。從芯片制造者的角度來講，轉(zhuǎn)移到D類放大器既不意味著AB類產(chǎn)品線的終結(jié)，也不表明要把它拆分成幾個(gè)大的部分，而是說明該公司更愿意把自己的應(yīng)用焦點(diǎn)集中到每一個(gè)新的器件。其他的芯片制造者在成長的市場中表明了自己公司的態(tài)度，它體現(xiàn)在制造商給市場帶來的放大器的特征、功耗、封裝選擇等方面。
　　我們以LM4667為例，NS對(duì)移動(dòng)電話和PDA的關(guān)注促成了九焊錫凸塊micro-SMD封裝，它的邊長是1.5 mm，高是0.6 mm（包括焊錫凸塊）。將兩個(gè)這樣的焊錫凸塊連到邏輯信號(hào)上，通過邏輯信號(hào)來選擇放大器的增益—6dB或者12dB—而且能夠激活放大器的關(guān)斷狀態(tài)。喚醒時(shí)間的典型值是5ms，而且轉(zhuǎn)換是無雜訊的。放大器使用delta-sigma調(diào)制器，根據(jù)NS的說法，它能夠比傳統(tǒng)的PWM（脈寬調(diào)制）更好地抑止噪聲和失真。在3V電壓供電下能夠驅(qū)動(dòng)100mW的有效值，它的THD+N是0.35%。

在高功耗方面的應(yīng)用
　　放大器在高功耗方面也有應(yīng)用，例如家庭音響，家庭影院以及其它超過個(gè)人音響的應(yīng)用。盡管一些結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)第二代設(shè)計(jì)的影子，但是這些新的芯片能提供更強(qiáng)的特性和改良的性能。

高于幾十個(gè)瓦特的D類放大器同樣需要一個(gè)控制芯片和一個(gè)分離的功率級(jí)。控制器的數(shù)字內(nèi)容是這些應(yīng)用的本質(zhì)特征。很多制造商已經(jīng)議定，可以把系統(tǒng)分割成兩個(gè)部分，一個(gè)是利用CMOS工藝制造的包括邏輯功能的芯片，一個(gè)是利用低密度，高電壓工藝制造的功率器件芯片。
　　Wolfson Microelectronics公司的WM8606證明了這一趨勢(shì)，它是一塊將很多特性封裝到7mm×7mm TQFP-48里面的芯片。WM8606接受4個(gè)立體聲系統(tǒng)的PCM輸入，它可能被譯成標(biāo)準(zhǔn)的立體聲或者5.1、6.1或7.1環(huán)繞立體聲。該D類控制器提供7個(gè)PWM輸出——6個(gè)全帶寬和一個(gè)用于子低音擴(kuò)音器的低帶寬。這塊芯片能夠把5.1、6.1、7.1環(huán)繞立體聲源映射到5.1或者6.1環(huán)繞揚(yáng)聲器之上。
　　你可以把輸出配置成CMOS或者 LVDS類型。這種靈活性有助于在較少的嚴(yán)格約束下在你的PC主板版圖上控制你的EMI。WM8606與TI和意法半導(dǎo)體（ST）提供的功率級(jí)是兼容的。同樣，你可以選擇一個(gè)驅(qū)動(dòng)器或者FET（Zetex, Vishay或Fairchild可以提供）。該控制器可以和一個(gè)在30W時(shí)提供96dB的SNR 和0.1%的THD的完整功率級(jí)組合在一起。
　　控制器針對(duì)不同型號(hào)的揚(yáng)聲器提供了一個(gè)四波段均衡器和可選擇的高頻補(bǔ)償。每個(gè)聲道獨(dú)立的音量控制以0.5dB的步長覆蓋了從-103.5dB~+24dB的范圍。同時(shí)WM8606也為每個(gè)聲道提供了動(dòng)態(tài)峰值抑制，用以預(yù)防在增益和均衡的組合大于0dB時(shí)的數(shù)字削波。

我們可以通過一個(gè)簡單的串行接口來控制削波的內(nèi)部特征?？刂破骺梢蕴峁?6位、20位、24位、32位字節(jié)和所有從32Ksps~192Ksps的標(biāo)準(zhǔn)傳輸率。Zetex是通過ZXCW8100S28立體聲控制器進(jìn)入D類放大器市場的。這塊芯片具有一個(gè)完整的雙聲道放大器，并具有驅(qū)動(dòng)和功率FET（也可以在Zetex獲得）。這是我在一個(gè)ZXCW502CEVAL評(píng)估板調(diào)查這個(gè)項(xiàng)目是聽到過的三個(gè)D類放大器之一。在ZXCW502CEVAL評(píng)估板上的ZXCW8100S28是一個(gè)非常“清潔”的放大器，它在電阻為4 Ω、功率為1W時(shí)具有118dB的SNR和0.021%的THD；在電阻為8Ω、功率為10W時(shí)THD+N曲線保持在0.1%以下，在20W時(shí)也只是提高到1.2%。
　　ZXCW8100S28可以接收16位、24位和32位數(shù)據(jù)，速率從32 Ksps~192Ksps。這塊芯片的32位信號(hào)處理器提供音量、低音和高音控制、削波控制和開關(guān)器件補(bǔ)償。該芯片還具有一個(gè)擁有的濾波算法——ZTA，制造商宣稱可以改善瞬態(tài)分辨率和立體聲效果。
　　TI和NS都提供控制器/功率放大級(jí)的組合方案，而且針對(duì)不同的應(yīng)用有不同的處理能力和價(jià)格。TI的TAS5508可以接收32Ksps~192Ksps標(biāo)準(zhǔn)字傳輸率的8聲道PCM。TI的TAS5508采用TQFP-64封裝，連接于一個(gè)具有32位數(shù)據(jù)通道、48位音頻處理、76位累加器的DSP。
　　增益控制以0.25dB為步長，能覆蓋-100Db~+36dB。雙級(jí)高音和低音控制及六波段參數(shù)均衡器提供了靈活的用戶界面控制和揚(yáng)聲器/環(huán)境補(bǔ)償。抑制、響度、補(bǔ)償、低音管理、采樣速率轉(zhuǎn)化都在這塊控制器特性列表上。
　　你可以通過選擇TI的能量轉(zhuǎn)換級(jí)列表找到基于TAS5508的產(chǎn)品，里面包含了100W rms 的TAS5121。顯而易見，制造商大方地公布D類放大器的額定功率，這個(gè)數(shù)字雖然是可以達(dá)到的，但同時(shí)可能是不能令人滿意的——在理解制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)時(shí)要記住這個(gè)事實(shí)。例如TAS5508在100W rms時(shí)驅(qū)動(dòng)4Ω負(fù)載的THD為10%。在相同的負(fù)載下，在80W rms時(shí)能量轉(zhuǎn)換級(jí)具有0.2%的THD，而在1W rms時(shí)是0.05%。另外，大多數(shù)音樂和語音的振幅因數(shù)表明全功率運(yùn)行只能是偶然的現(xiàn)象，而且如果希望這樣，還應(yīng)該考慮揚(yáng)聲器性能。
　　NS的LM4651控制器和LM4652能量轉(zhuǎn)換級(jí)為有源子低音擴(kuò)音器、自動(dòng)升壓放大器和自供電全程揚(yáng)聲器提供了一個(gè)單聲道、模擬輸入的放大器芯片組。雖然通孔封裝現(xiàn)在很少見——LM4651采用MDIP-28封裝、LM4652采用TO-220-15，但這個(gè)芯片組為應(yīng)用產(chǎn)品提供了廉價(jià)的170W放大器。通常，標(biāo)簽上的額定功率是在10% THD點(diǎn)給出的——驅(qū)動(dòng)4Ω電阻，而在1% THD點(diǎn)時(shí)則為125W，此時(shí)的A-權(quán)重SNR為92dB。

　　尋找一個(gè)有效的零點(diǎn)
　　因?yàn)樵S多復(fù)雜的性能都是由一個(gè)簡單的值來確定的，所以放大器額定功率就具有一定的重要性。他們沒有講述人們感興趣或相關(guān)的部分，但至少講述了容易計(jì)算和希望表達(dá)的部分。
　　因而，從每次充電后工作時(shí)間的角度來看，放大器的額定功率不一定符合終端用戶的經(jīng)驗(yàn)。如果你用不同的調(diào)制方案（通常都是在超越額定值的情況下）對(duì)放大器進(jìn)行比較的話，這一點(diǎn)通常都是正確的。
　　問題在于產(chǎn)生一個(gè)有效的零點(diǎn)。簡單的D類設(shè)計(jì)使用一個(gè)簡單的脈寬調(diào)制器和一個(gè)輸出橋。在零信號(hào)輸入時(shí)，沒有能量通過揚(yáng)聲器釋放出來。而濾波器里的非零電流增加了I2R損失。

阻尼三重調(diào)制技術(shù)（Apogee Technology公司的一種方案，STMicroelectronics公司的采用DDX技術(shù)的放大器也使用此方案）通過間斷地讓輸出器件工作來減少零信號(hào)附近的振蕩。這個(gè)很小的由阻尼三重調(diào)制模塊確定的占空比可以讓系統(tǒng)通過去除不理想的切換來減少信號(hào)交叉附近的殘余失真。根據(jù)Apogee公司，這種調(diào)制方法和直接的二進(jìn)制方法相比將載波能量減少了16dB。
　　阻尼三重調(diào)制在便攜式應(yīng)用中的一個(gè)缺點(diǎn)是它要求一個(gè)雙極電源。
　　TI有一個(gè)比較新用于無濾波輸出的方法，它在零信號(hào)時(shí)在同通常模式下處理放大器的輸出信號(hào)。理論上，這種方法在零信號(hào)出沒有振蕩。當(dāng)信號(hào)電壓遠(yuǎn)離零點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)輸出的脈寬開始變化，導(dǎo)致?lián)P聲器終端的信號(hào)不一致。
　　當(dāng)評(píng)估放大器的好壞時(shí)，就要檢測他們的全功率和空閑電流。確保你所評(píng)估的放大器是在相同的電源、相同的信號(hào)和相同的負(fù)載條件下提供了這些規(guī)格參數(shù)。例如，你不可以將一個(gè)放大器在無負(fù)載情況下的空閑電流和另一個(gè)放大器接入負(fù)載時(shí)的空閑電流進(jìn)行比較。

常見問題
　　如果你是一個(gè)EDN的忠實(shí)讀者，或者你參加工業(yè)研討會(huì)，你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)智能分割器的話題經(jīng)常出現(xiàn)。大多數(shù)情況下這個(gè)問題的出現(xiàn)是在IC設(shè)計(jì)者要調(diào)和在采用已有加工和封裝工藝的功能模塊時(shí)出現(xiàn)的完全不同的要求——都是高概念材料。
　　但事實(shí)是IC設(shè)計(jì)者所做的分離決策會(huì)影響到OEM設(shè)計(jì)者所承擔(dān)的設(shè)計(jì)任務(wù)。問題是一個(gè)IC設(shè)計(jì)者的關(guān)于智能分割器的觀點(diǎn)——雖然它可能是已經(jīng)深思熟慮的并且是無懈可擊的——仍可能和OEM設(shè)計(jì)者的從一個(gè)系統(tǒng)角度對(duì)智能化分割的觀點(diǎn)相互沖突。
　　值得稱贊的是，IC制造商花了大量的精力和資源來開發(fā)參考設(shè)計(jì)，建立并儲(chǔ)備評(píng)估板，培訓(xùn)并安排應(yīng)用支持工程師，并將常見問題的答案公布在他們的網(wǎng)站上。從銷售D類放大器芯片的IC制造商那里所能得到的客戶支持的水平是極高的。經(jīng)驗(yàn)表明，不管我們所用的是一個(gè)單片型器件，或是一個(gè)控制器/能量轉(zhuǎn)換級(jí)芯片組，還是一個(gè)控制器/驅(qū)動(dòng)/功率FET，這種水平的支持都是需要的。事實(shí)上，應(yīng)用工程師在為D類放大器做技術(shù)支持時(shí)碰到的多的問題是：
　　● 我應(yīng)該怎樣在電路板上布線？
　　● 我應(yīng)該在哪里放置外部無源元件？
　　● 外部元件的值是什么？
　　仔細(xì)閱讀制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)和操作說明書應(yīng)該可以在大多數(shù)的應(yīng)用場合回答這些問題，但是，因?yàn)榉糯笃鞅仨氁椭車钠骷嗷ヅ浜希憧捎玫陌迳峡臻g看上去可能和參考設(shè)計(jì)不同。你可能也要關(guān)心放大器和周圍電路的相互作用，或者是由寄生耦合產(chǎn)生，或者是通過電源產(chǎn)生——對(duì)于你的版圖設(shè)計(jì)特有的擔(dān)心以及對(duì)于參考設(shè)計(jì)不正常運(yùn)行的擔(dān)心。

箱子外面的箱子
　　在一個(gè)對(duì)10Gb以太網(wǎng)或者40Gb光纖通信已經(jīng)不再陌生的工業(yè)里，一個(gè)可以在20Hz~20kHz的窄帶里、在適當(dāng)?shù)谋Ｕ鏃l件下復(fù)制信號(hào)的簡單的增益模塊所消耗的時(shí)間和能量是值得關(guān)注的。高端和箱級(jí)音頻元件的制造商認(rèn)識(shí)到增益模塊只是一種方法而不是一個(gè)結(jié)束。從某種程度上講，賣點(diǎn)已不再是性能而是其他一些特性，這些特性結(jié)合在一起定義了產(chǎn)品的功能并形成了終端用戶的經(jīng)驗(yàn)。隨著專用音頻元件的聲速品質(zhì)的提高，它的特性、適應(yīng)性以及用戶界面設(shè)計(jì)變成了更加可確定的比較點(diǎn)?？赡苡悬c(diǎn)荒謬，如果放大器已經(jīng)足夠好了，那么它也可以反過來使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者受益，而OEM設(shè)計(jì)者可以集中力量于特性、適應(yīng)性和用戶界面的改進(jìn)，以此來和同一市場里的高端產(chǎn)品區(qū)別開來。
　　D2Audio公司提供了一系列新型放大器，以使OEM設(shè)計(jì)者可以放掉一部分工作來專注于關(guān)鍵途徑上的任務(wù)并縮短產(chǎn)品上市的總時(shí)間。

　　雖然都是基于相同的架構(gòu)，但D2Audio公司的各種模型為特定的應(yīng)用提供了特定的性能、屬性和聲道數(shù)。例如XR125是為A/V接收器和家庭影院設(shè)計(jì)的；XM100是為分布式音頻多媒體房間設(shè)計(jì)的；XC100是為分布式商業(yè)音頻放大設(shè)計(jì)的；XS250是為有源監(jiān)視器設(shè)計(jì)的。放大器版圖設(shè)計(jì)、部件選擇、門驅(qū)動(dòng)的完整性以及濾波設(shè)計(jì)是模塊內(nèi)部涉及到的全部內(nèi)容。你只需要把音頻輸入、揚(yáng)聲器輸出、一個(gè)電源和一個(gè)簡單的控制界面連接起來，就可以將你的精力全部集中于客戶的需求，而不是放大器的需求。D2Audio公司將輸出級(jí)在插入式子卡上實(shí)現(xiàn)，子卡可以提供即時(shí)輸出功率的檢測。因?yàn)樽涌ㄊ乔度朐贒2Audio控制器的反饋環(huán)內(nèi)部的，所以控制器和接口軟件不需要為適應(yīng)不同的輸出級(jí)而改變。
　　輸入結(jié)構(gòu)適用于你能找到的所有D類放大器上。你可以用采用均衡AES/EBU格式、非均衡SPDIF格式或者16~24位的32ksps~192ksps的采樣率的原始I2C接口來連接數(shù)字音頻?？蛇x的接口包括了一個(gè)支持legacy信號(hào)源的模擬端口。
　　不管你選擇哪種信號(hào)源，輸入信號(hào)會(huì)經(jīng)過一個(gè)采樣率轉(zhuǎn)換器和一個(gè)自適應(yīng)PCM/PWM轉(zhuǎn)換器、一個(gè)電平轉(zhuǎn)換器、一個(gè)門驅(qū)動(dòng)電路、輸出功率MOSFET器件和一個(gè)濾波器。放大器的信號(hào)處理是一個(gè)擁有的ASIC（專用集成電路芯片），它集成了一個(gè)低電平信號(hào)鏈，并添加了一個(gè)DSP，擁有的信號(hào)驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償，和一個(gè)給DSP提供反饋信號(hào)的優(yōu)化模塊。反饋通路將放大器的SNR改善了23dB，并將THD+N在1kH時(shí)減少了15 dB~19dB。DSP有足夠的額外處理能力來運(yùn)行為產(chǎn)品差異而設(shè)計(jì)的OEM算法。
　　例如XR125這塊芯片，提供了7個(gè)通道，分別可以在125W下驅(qū)動(dòng)8Ω負(fù)載。在功率為1W時(shí)失真率為0.05%。放大器的SNR要優(yōu)于105dB，從20Hz~20kHz范圍內(nèi)的幅頻響應(yīng)的變化保持在0.5dB之內(nèi)。
　　XR125提供了可編程的語調(diào)控制，音量控制和一個(gè)5波段參數(shù)均衡器。語調(diào)輸出有幾個(gè)特點(diǎn)：采用動(dòng)態(tài)范圍壓縮技術(shù)以防止削波，可調(diào)延遲時(shí)間以補(bǔ)償由揚(yáng)聲器的位置造成的聲音延遲，還有一個(gè)3波段參數(shù)均衡器用于補(bǔ)償揚(yáng)聲器的不足和特殊房間產(chǎn)生的聲學(xué)影響。
　　你可以通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二線式串行接口和軟件控制的應(yīng)用程序接口來控制放大器。D2Audio也提供了D2Audio Canvas GUI（圖形用戶界面）來加快產(chǎn)品開發(fā)和用戶定制。
　　我試聽了D2Audio的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的一個(gè)產(chǎn)品原型，并和Perreaux公司的一個(gè)A類放大器進(jìn)行對(duì)比，該A類放大器的價(jià)格將近是前者的20倍。不過，D2Audio的產(chǎn)品并沒有取勝。雖然差異還比較明顯，但是聲音的差異相比他們價(jià)格的差異來說顯得小多了。
　　在試聽中令人失望的是當(dāng)我們用D2Audio的可選ADC試聽時(shí)丟失了當(dāng)放大器通過它的數(shù)字輸入通道處理信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的透明度和三維效果。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師和我都在房間里，所以當(dāng)幾天后我們聽說那塊我們之前聽到過的ADC芯片已經(jīng)不再列在打印列表里，并且設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)選擇了一塊新的器件，一塊能更好的與放大器的聲音質(zhì)量配合的芯片時(shí)，我們并不感到奇怪。在接下來的試聽過程中，我們通過同軸SPDIF連接直接從CD播放器獲得數(shù)據(jù)，并得到了滿意的結(jié)果。