如下是本人的设计。
输入电阻:
输入电阻主要是确定增益,即输出功率,所以一定要确定输入信号的幅度,喇叭的幅度,前后使用有效值计算。此设计搭配的喇叭是8R3W,额定功率3W,额定电压4.89V(有效值),最大功率4W。
我们先确定输入信号的赋值,然后根据喇叭的额定电压,确定放大倍数,得出RI的值。
设计输入信号有效值约600mv,输出信号有效值为4.89V.放大倍数为8.15倍,根据规格书提供的RI计算公式,AV=300K/RI,
RI取36K。
输入电容:
RI确定后,第二部确定CI的值,CI与RI构成一个高通滤波器,-3dB 转折频点计算公式为:
此电容的大小决定了低频特性,同时,还影响开关机的POP抑制性能。如果电容大,截至频率低,容易出现POP声,较小的电容影响通频带 ,20hz-20K.
截至频率取44HZ,计算得出CI=0.1uf。
输出滤波:
输出波形可以直接驱动喇叭发声,因为其波形频谱=音频+PWM调制波形+谐波分量。
本质上D类音频功放不需要输出滤波器,因为扬声器本身就是一个LC滤波。但是为了解决EMI问题,推荐使用FB,电容来减少辐射,根据参考设计来即可。
需要主要FB使用的规格,根据输出功率计算好输出电流,FB额定电流留有余量。即可。
大多数应用需要铁氧体珠过滤器。铁氧体滤波器降低约1兆赫兹及更高的EMI (FCC和
CE只测试大于30 MHz的辐射。在选择铁氧体珠时,请选择高铁氧体珠高频阻抗高,低频阻抗低。
如果有低频(<1 MHz) emi敏感电路和/或有长电线,使用LC输出滤波器从放大器到扬声器。
当LC滤波器和铁氧体珠滤波器同时使用时,LC滤波器应放置在尽可能靠近的地方
集成电路其次是铁氧体珠滤波器。
下面是TI的参考设计:典型值为33uH的电感和1uF的电容,此低通滤波器的截至频率为28K,对音频的20K有一定余量,这是考虑到理论和实际的误差,因此截至频率一般都会设计偏高一些。