D类功放的工作原理以及AD和BD类调制的区别

D类功放的工作原理以及AD和BD类调制的区别

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_44634860/article/details/141368780

D类功放因其高效率和小体积在音频放大领域得到广泛应用。本文将详细介绍D类功放的工作原理，并对比AD类和BD类两种调制方式的异同。

D类功放工作原理：

• 将音频模拟信号调制为一个PWM信号： 将输入的模拟信号与一个N倍于输入信号频率的三角波通过比较器进行比较（音频信号高于三角波则输出高，音频信号低于三角波则输出低），调制后形成的PWM波频率于三角波频率相同；

• 调制后的PWM波通过桥驱将信号幅值进行二倍放大：在PWM波中，原音频信号电压高的地方PWM波占空比高，电压低的地方占空比低；这个信号并不是单一的周期信号，而是由多个周期信号叠加起来的（从频域角度来看）；

• 音频信号的频率比较低，放大的PWM波通过低通滤波器后，输出放大后的音频信号；

注意

• 三角波频率的选择：三角波频率越大则PWM波频率越大，对音频信号的描述越细致，要通过低通滤波器滤除的频率越高，则低通滤波器电感感值和电容容值越小，对应电感和电容的体积也越小；但是三角波的频率太大时，PWM波频率太大，功率MOS管开关会很频繁，导致PWM波形上升和下降时间占比更大，从而使得输出音频波形失真严重；

• 低通滤波器的选择：一般选择LC滤波器，主要是因为音频系统输出阻抗较低，输出电流较大，使用RC滤波器的话损耗较大；另外，理论上只要把高频信号滤除即可，使用使用磁珠也可以，但是实际使用中常用LC低通滤波；

D类功放一般用于音频信号，但很多音频信号是差分信号；与单端信号相比，差分信号有两路信号需要放大处理，这时D类功放就可以分为AD类调制与BD类调制；

AD类调制与BD类调制比较：

从工作原理比较：

• AD类调制：音频信号先调制，再反相一路信号，形成一对差分信号
• BD类调制：音频信号先反相一路信号，再分别调制信号，形成一对差分信号

从功耗方面比较：

• 当放大器空闲时，即输入音频信号为0时，AD差分输出为占空比50%的PWM方波；而BD差分输出为0，空闲时BD类功耗相对更低；
• 当音频正常输入时，AD差分信号的幅值为“2”，BD差分信号的幅值为“1”，BD类功耗相对更低；
• AD类调制在高频出易出现谐波分量，性能弱于BD类调制；