用于减轻EMI问题的内部电路设计方法

                本文是关于EMI的相关内容，对于D类放大器而言，开关拓扑的一个可能存在的缺点，就是其容易发出电磁辐射，可能会干扰周边其它电子设备。可以通过外部无源滤波方法将这种干扰缓减到某种程度，但这会增加最终产品的成本、占位面积以及复杂性。本文将探讨某些用于减轻EMI问题的内部电路设计方法。        
第一 边缘速率控制
                为了放大音频信号，D类放大器的输出（或各种输出，以不同的配置） 在两个电源轨（通常为正极和接地）之间交替切换，其频率是所需放大的最高音频频率的10倍或更高（可能为300kHz或更高）。        
                开关信号是经过调制的，从而通过简单的、有时是扬声器本身包含的低通滤波器来恢复音频信号。此开关转换一般速度非常快——也许是2ns或更短——因而包含显着的高频能量。这会导致互连导线缆产生EMI辐射，尤其是在信号路径中无低通滤波器，且放大器和扬声器之间的导线长度非常明显的情形下（也许超过1cm）。        
                用于缓减EMI辐射的一个方法是减低放大器输出的转换速率（slew rate）。图1所示为时域中的一个例子，其上方迹线有2ns的上升和下降时间，而下方迹线有20ns的上升和下降时间。        
                转换速率的减小（这里的因数为10） 对于D类放大器产生的辐射能量有着显着的影响。图2显示了两种波形的频谱，此时D类输出正处于静默（无音频，占空比=50%），开关频率为333kHz。可以看到贯穿于30MHz~1GHz之间的大部分频谱，其高频（HF）内容减少约20dB。在包含有FM广播接收电子设备（88MHz ~ 108MHz）手机或无线互联网电路（700MHz ~ 2.7GHz）的系统中，这可大幅减少EMI，从而降低了可能影响系统性能的风险。        

第二 扩频时钟
                上述讨论的边缘速率控制（ERC）是一个有效的方法，可减弱在30MHz以上频率范围产生的EMI （也受限于FCC法规的限制），而D类放大器开关输出的基本载波频率和其落在30MHz以下范围的相关奇次谐波（方波），则不太好采用这项威廉希尔官方网站 来处理。图3所示为此频带出现的由传统的、未修改的D类放大器输出产生的能量。        

                图5显示了图3和图4颜色叠加后的图片，更清楚地显示了由扩频时脉带来的差异。能够看见在整个频谱范围内，基准时钟频率的奇次谐波被抑制了将近10dB。