D类功放芯片的三种输出模式(SE单端、BTL桥接、PBTL并联桥接)介绍
日期:2024-09-13
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大多数D类音频放大器支持单个设备中的多种输出配置。
这为最终应用程序提供了高度的灵活性。例如,具有四个半桥的 D 类放大器可驱动 4 个、2 个甚至仅 1 个通道。这些拓扑被称为单端 (SE)、桥接式负载 (BTL) 和并联桥接式负载 (PBTL)。桥接两个输出可以有效地使负载上的电压加倍,而将它们并联配置则可以使功放输出最大电流加倍。理论上,在 PBTL 模式下,将电压和电流加倍应该可使功率增加三倍,但是由于放大器存在电压和电流限制,因此在 PBTL 模式下运行时通常只允许在更低的负载上实现更高的功率。

1. 桥接负载 Bridge-tied load
桥接负载(Bridge-tied load, BTL)是D类放大器最常见的输出配置。BTL配置由一个放大器驱动负载的一侧OutA ,另一个放大器从第一个放大器得到反向信号OutB,驱动负载的另一侧。相比于单端(SE)电压相当于翻倍,功率P = V*V/R,所以功率最大可以做到相当于单端的4倍。
由于负载的两端都接了驱动,所以不能以GND为参考。因此,必须相对于地面差分测量负载上的电压。


2. 并联桥接负载 Parallel Bridge-Tied Load
并联桥接负载(PBTL)是一种输出配置,它采用立体声BTL放大器,并将输出并联为单声道。PBTL和BTL的负载两端电压相同,但由于每个输出负载电流翻倍,因此最大电流已经增加。由P = UI 得,PBTL功率为BTL的2倍。


3 单端接入 Single-Ended (SE)
单端(SE)配置中,只使用一个输出来驱动负载,而不是像BTL和PBTL配置中那样使用一对相位不同的输出。但是,这种配置可以使用单个立体声BTL放大器实现,如下图所示。一些放大器还允许组合1× BTL和2× SE通道,以支持单个设备的2.1音频系统。

由于D类放大器的PWM调制,在LC滤波器之后存在PVDD / 2或供电电压的一半的直流电压。在SE模式下,由于扬声器现在是基于地面参考的,因此需要直流阻断电容器或其他某种方式将扬声器参考到PVDD / 2,以便扬声器上没有直流电压。


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