通过抖动或随机化D类放大器的开关频率实现扩谱调制。实际开关频率相对于标称开关频率的变化范围可达到土10%。尽管开关波形的各个周期会随机变化,但占空比不受影响,因此输出波形可以保留音频信息。图7显示以MAX9700为例的扩谱调制的效果,是在OUT+或OUT-与地之间宽带(为10kHz)的输出频谱测量效果,即扩谱调制将MAX9700的频谱能量分布在更宽的频带内。

图7 扩谱调制将MAX9700的频谱能量分布在更宽的频带内
扩谱调制有效展宽了输出信号的频谱能量,而不是使频谱能量集中在开关频率及其各次谐波上。换句话说,输出频谱的总能量没有变,只是重新分布在更宽的频带内。这样就降低了输出端的高频能量峰,因而将扬声器电缆辐射EMI的机会降至最少。虽然一些频谱噪声可能由扩谱调制引入音频带宽内,这些噪声可以被反馈环路的噪声整形功能抑制掉。
很多现代免滤波器D类放大器还允许开关频率同步至一个外部时钟信号。因此用户可以将放大器开关频率设置到相对不敏感的频率范围内。
尽管扩谱调制极大地改善了免滤波器D类放大器的EMI性能,为了满足FCC或CE辐射标准,实际上还是需要对扬声器电缆长度加以限制。如果设备因扬声器电缆过长而没能通过辐射测试,则需要一个外部输出滤波器来衰减输出波形的高频分量。对于许多具有适度扬声器电缆长度的应用来说,在输出端安装磁珠/滤波电容即可满足要求,见图8(a)所示。

(a)输出端安装磁珠/滤波电容示意图 (b) 省掉价格昂贵的电感而用磁珠/滤波电容使EMI受限的特性曲线
图8