探索LM48310：超低EMI、無(wú)濾波器的單聲道D類音頻功率放大器

在當(dāng)今的電子設(shè)備中，音頻放大器是不可或缺的一部分。而TI推出的LM48310單聲道D類音頻功率放大器，以其超低電磁干擾（EMI）、無(wú)濾波器設(shè)計(jì)等特性，在便攜式多媒體設(shè)備領(lǐng)域表現(xiàn)出色。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款放大器。

文件下載：lm48310.pdf

1. 產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

1.1 超低EMI與 (E^{2}S) 系統(tǒng)

LM48310通過(guò)其專利待批的 (E^{2}S) 系統(tǒng)顯著降低了EMI。該系統(tǒng)具備可同步振蕩器和先進(jìn)的邊緣速率控制（ERC），能有效減少輸出方波的高頻成分，在保持音頻質(zhì)量和效率的同時(shí)，使放大器能通過(guò)FCC Class B輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，即使連接20英寸的雙絞線電纜也沒(méi)問(wèn)題。你有沒(méi)有在設(shè)計(jì)中遇到過(guò)EMI難以解決的困擾呢？ (E^{2}S) 系統(tǒng)或許能給你帶來(lái)新的思路。

1.2 無(wú)輸出濾波器設(shè)計(jì)

這一特性減少了外部元件數(shù)量，節(jié)省了電路板空間，降低了系統(tǒng)成本。在閑置狀態(tài)下，輸出信號(hào)相互抵消，揚(yáng)聲器兩端無(wú)凈電壓，負(fù)載無(wú)電流，這一巧妙的設(shè)計(jì)是不是很有意思？

1.3 多種保護(hù)與功能特性

它具備輸出短路保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能，能在故障條件下保護(hù)設(shè)備。同時(shí)，“咔嗒聲和爆裂聲”抑制功能消除了電源開(kāi)關(guān)和關(guān)機(jī)期間的可聽(tīng)瞬變。低功耗關(guān)機(jī)模式可將電源電流降至0.01μA，有效延長(zhǎng)了電池續(xù)航時(shí)間。

1.4 靈活的調(diào)制方案

提供固定頻率模式和擴(kuò)頻模式兩種調(diào)制方案。固定頻率模式下，放大器輸出以300kHz的恒定頻率切換；擴(kuò)頻模式下，開(kāi)關(guān)頻率在300kHz中心頻率附近隨機(jī)變化30%，減少了寬帶頻譜含量，改善了揚(yáng)聲器及相關(guān)電纜和走線的EMI輻射。

2. 關(guān)鍵規(guī)格參數(shù)

這些參數(shù)直觀地展示了LM48310的高性能，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行合理的電路設(shè)計(jì)和性能評(píng)估。

3. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 移動(dòng)設(shè)備

如手機(jī)、PDA和筆記本電腦等。在這些設(shè)備中，LM48310的低功耗、小尺寸和高性能特性能夠很好地滿足其對(duì)音頻質(zhì)量和空間的要求。想象一下，在手機(jī)中使用LM48310，既能保證清晰的音頻播放，又能節(jié)省電池電量，是不是很實(shí)用？

4. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

4.1 電源旁路與濾波

適當(dāng)?shù)碾娫磁月穼?duì)于低噪聲性能和高電源抑制比（PSRR）至關(guān)重要。應(yīng)將電源旁路電容盡可能靠近器件放置，推薦使用1μF的電容。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是如何進(jìn)行電源旁路設(shè)計(jì)的呢？

4.2 輸入電容選擇

對(duì)于某些應(yīng)用或單端音頻源，可能需要輸入電容來(lái)阻擋音頻信號(hào)的直流分量。輸入電容與輸入電阻構(gòu)成高通濾波器，可通過(guò)公式 (f = 1 / 2pi R{IN}C{IN}) 計(jì)算其 -3dB 點(diǎn)。選擇容差為10%或更好的電容，有助于阻抗匹配和改善共模抑制比（CMRR）和PSRR。

4.3 PCB布局

為了保持最高的輸出電壓擺幅和相應(yīng)的峰值輸出功率，連接輸出引腳到負(fù)載和電源引腳到電源的PCB走線應(yīng)盡可能寬，以最小化走線電阻。使用電源和接地層可以獲得最佳的 (THD + N) 性能，同時(shí)要注意保持電源和輸出走線短且盡可能屏蔽，以防止不必要的干擾。

5. 總結(jié)

LM48310以其卓越的性能和豐富的功能特性，為電子工程師在音頻放大器設(shè)計(jì)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。無(wú)論是在降低EMI、提高效率還是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方面，它都表現(xiàn)出色。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理利用其各種特性，并注意相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。你在使用LM48310或類似音頻放大器時(shí)，有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或技巧嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。