資料介紹
導讀:功率電感和鐵氧體磁環的價格差異顯著,這推動了D類音頻放大器濾波設計步入無電感時代。但同時,在鐵氧體磁珠的作用下,濾波器的截止頻率會急劇飆升,從幾千赫茲增加到幾兆赫茲;從而削弱了濾波器的EMI抑制效果。因此,D類應用亟需降低EMI噪聲。在D類音頻無電感應用中,要取得良好的EMI結果取決于電路板電平調整與適當的PCB布局。
鐵氧體磁環配備適當的電容可以降低D類輸出邊緣速率,但同時也會產生一些瞬時振蕩,加劇傳導性電磁干擾,因此,需要利用佐貝爾電路降低瞬時振蕩。
本文將介紹一些電路板電平調整技術,包括鐵氧體磁珠選擇原則——降低邊緣速率,佐貝爾網絡調整方法——減少瞬時振蕩,以及適當的PCB布局等。這些解決方案通過利用TI最新的EMI優化D類音頻放大器TPA3140D2,幫助客戶大幅節約系統設計成本,同時獲得出色的音頻性能。
無電感濾波器
無電感設計的目的是利用成本低廉的鐵氧體磁珠替代昂貴的電感,為客戶實現系統層面上的 低成本EBOM(工程材料賬單)目標。鐵氧體磁珠等同于多層片式電感。受當前鐵氧體磁環材料和制造技術的限制,此類電感很難同時承受大電流、高阻抗。以日本東光多層片式電感為例,如果工程師將額定直流電流值設定為>2.5A,則絕大多數電感值將低于1uH。行內另外一家的產品順絡鐵氧體磁珠系列(UPZ2012)也有類似表現:如果最大額定電流大于2.5A,鐵氧體磁環磁珠同等電感值小于0.6uH。
表1為UPZ2012系列鐵氧體磁珠在100MHz的阻抗、以及不同鐵氧體磁環的最大額定電流和最大直流電阻。
表1 2012型貼片鐵氧體磁環的阻抗與最大電流
阻抗
(Ω)
120
阻抗測試頻率
(MHz)
100
最大額定電流(mA)
4000
最大直流電阻
(mΩ)
20
厚度(mm)
220
100
3000
40
330
100
2500
50
0.85±0.2
600
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