如何应对D类音频应用中的电磁干扰问题

对于音频设计人员来说，必须考虑下列两点：
1. 把由音频放大器到扬声器的走线长度缩到最短。因为一旦走线达到波长的四分之一，就会出现明显的辐射，走线或电线便会变成天线。
2. 对于无滤波器的D类系统，连接着放大器输出和扬声器的走线或电缆将会是RF放射的最大来源。

图5：在放大器附近放置铁氧体磁珠是有效抑制EMI的方法

在放大器附近放置铁氧体磁珠并与扬声器串列，可以是很有效的抑制EMI的方法。为了进一步理解铁氧体磁珠的抑制方法，我们将铁氧体磁珠分成频变电阻和电感元件，如图5所示。要抑制EMI，铁氧体磁珠需要作为电阻器，但因为Rdc=0，该处没有直流电压降。对于频率低于1 MHz的应用，采用这种方法很有效。此外，如图所示，还需要考虑二元分压器。Z1和Z2都是频率相关的，为了达到所需的低通滤波器功能，以下的关系必须成立：在要求的频率下Z2>>Z1，在噪声频率下Z1>>Z2。

铁氧体通常会用来作为串联元素，电容便作为分流元素。 这里的电容可以是物理电容，也可以是集中电容。传递函数表示Z1和Z2将会分别随着频率(1/jωC)增加和减少。而系统将会有某程度的阻尼明显地消减共振效应。

图5：在放大器附近放置铁氧体磁珠是有效抑制EMI的方法

从图中可见，在处理D类固有的周期性方波时，最基本的难题是谐振间隔时出现的集中能量。为了设计一个“安静”的低EMI D类放大器，一个方法是将频率来回抖动，或扩展开关的频谱，降低频谱内所有点上的能量。与传统的D类放大器相比，扩频调制方案有几个重要的优点：除了可保持高效效率和低THD+N外，更重要的是大幅削减了辐射噪声和EMI，如图6中所示。

图6：扩频调制方案除了可保持高效效率和低THD+N外，还能大幅削减了辐射噪声和EMI

LM48511是一个扩频调制式D类音频放大器，内部集成了一个内置式升压稳压器，可把电压提升至7V，从而增强放大器的输出功率和音频声压级。此外，该升压稳压器即使在电池衰减的情况下也可使放大器维持一个固定的输出水平。