HDTV整合閉環(huán)架構(gòu)與開環(huán)架構(gòu)分析
此外,閉環(huán)系統(tǒng)能夠使輸出轉(zhuǎn)換的升降邊緣趨緩,完全不影響總諧波失真或回轉(zhuǎn)率控制。其中閘極驅(qū)動(dòng)器緩慢地從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開啟狀態(tài),因此 EMC測(cè)量中出現(xiàn)更為減弱的系統(tǒng)響應(yīng) (較低 dV/dt) 及更低的峰值。
失效時(shí)間是造成 D 類放大器總諧波失真的關(guān)鍵因素,這是輸出半橋的兩個(gè) MOSFET 同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)間。在開環(huán)系統(tǒng)中,兩個(gè)輸出 MOSFET 的失效時(shí)間必須相同,才能避免二階效應(yīng)。若要將失效時(shí)間減至最低,脈沖寬度調(diào)變 (PWM) 輸出邊緣的升降會(huì)極快地轉(zhuǎn)換。圖 6 比較一般開環(huán)放大器 (以 2.4 納秒測(cè)量) (6a) 及閉環(huán)裝置 (以 10 納秒測(cè)量) (6b) 的上升時(shí)間。值得注意的是范圍擷取的 EMC 因素 – 大量過沖的快速上升邊緣。
整合輸入信號(hào) (所需輸出響應(yīng)) 與實(shí)際輸出回應(yīng)以及較緩慢邊緣轉(zhuǎn)換,閉環(huán)放大器的反饋即可針對(duì)較緩慢邊緣轉(zhuǎn)換進(jìn)行修正。
在圖 7 中,EMC 的圖比較了開環(huán)放大器與閉環(huán)放大器。由于不當(dāng)?shù)碾娐钒迮渲脤?duì)于 EMC 性能極具影響,因此電路板配置與實(shí)驗(yàn)相符。另外值得注意的是,閉環(huán)放大器的頻譜僅以輸出的 LC 濾波器加以測(cè)量。開環(huán)放大器具有額外的緩沖電路,其中包含各個(gè)輸出中限制 dV/dt 的 R 及 C。緩沖電路不僅增加所需的用料清單 (BOM),也增加所需的電路板空間。對(duì)于高成本的四層電路板,減少使用的電路板空間極為重要。避免將工程時(shí)間用于 EMC 除錯(cuò)電路板上,也可節(jié)省時(shí)間及成本。

圖 6:開環(huán)反應(yīng) (6a) 及閉環(huán)回應(yīng) (6b) 的范圍擷取

圖 7:閉環(huán)放大器及開環(huán)放大器的 EMC 性能
摘要
總結(jié)而言,本文呈現(xiàn)高清電視市場(chǎng)中閉環(huán)放大器的三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):更高的阻尼系數(shù)、更佳的電源噪聲抗擾性 (亦即更優(yōu)質(zhì)的電源漣波抑制比 (PSRR)) 以及更高的 EMC 性能。
隨著市場(chǎng)從模擬輸入 D 類音頻轉(zhuǎn)換到數(shù)字輸入放大器的趨勢(shì),TAS5706 D 類放大器這類的閉環(huán)裝置,以及 TAS5601 與 TAS5602 PWM 功率級(jí),能夠使設(shè)備制造商以整合式解決方案來提升性能、降低成本,并縮短上市時(shí)間。
評(píng)論