D类放大器:基本工作原理和近期发展
现代D类放大器使用多种调制器拓扑结构,而最基本的拓扑组合了脉宽调制(PWM)以及三角波(或锯齿波)振荡器。图1给出一个基于PWM的半桥式D类放大器简化框图。它包括一个脉宽调制器,两个输出MOSFET,和一个用于恢复被放大的音频信号的外部低通滤波器(LF和CF)。p沟道和n沟道MOSFET用作电流导向开关,将其输出节点交替连接至VDD和地。由于输出晶体管使输出端在VDD或地之间切换,所以D类放大器的最终输出是一个高频方波。
大多数D类放大器的开关频率(fSW)通常在250kHz至1.5MHz之间。音频输入信号对输出方波进行脉宽调制。音频输入信号与内部振荡器产生的三角波(或锯齿波)进行比较,可得到PWM信号。这种调制方式通常被称作"自然采样",其中三角波振荡器作为采样时钟。方波的占空比与输入信号电平成正比。没有输入信号时,输出波形的占空比为50%。