CP2230——高效率,高输出功率,高品质的音频放大器

上网时间: 2010年11月30日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:音频放大器? 电源管理? EMI?

主动式电磁辐射抑制技术

一直以来如何在系统级抑制D类产生的电磁辐射(EMI),都是困扰系统工程师的问题。由于D类放大器的调制频率一般在250kHz到1.5MHz之间,因此调制的开关信号和电源线上变化的电流信号带来的EMI主要集中在10MHz以下的频段;而方波的边沿变化一般是在纳秒级别的,因此它们所带来的EMI主要集中在几十MHz到几GHz的高频段。EMI的传播需要有一个有效的天线,即天线的长度应为对应频率波长的1/4,以10MHz频率为例,其有效的天线长度应为342CM,如此长的引线在系统应用中很难找到,因此我们要解决D类功放的EMI问题,需要重点关注100MHz以上频率的干扰问题,即由输出级输出跳变沿而产生的是EMI干扰问题。

利用傅立叶级数将跳变沿展开,我们可以得出结论:跳变沿越快,EMI越差;跳变沿越慢,EMI越好。EMI但是过缓的跳变沿又会大大降低D类功放的效率。为了解决EMI的问题,CP2230通过对内部驱动管栅压的控制,主动的将输出级的跳变沿控制在30ns左右,经过反复实验,采用上述设计很好的兼顾了效率与EMI的影响。

变频技术在电荷泵中的应用

为了进一步提高CP2230的效率,在设计时我们将变频理念引入了Charge Pump的设计。即通过检测负载状况动态的改变Charge-pump运行频率,当负载电流小于40mA的时候,频率降低为150KHz,当负载电流高于120mA的时候,频率提升至600KHz,通过对频率的控制,有效的降低了芯片的静态功耗。

CP2230的IPM架构采取了创新的PWM调制技术及反馈控制技术,有效的实现了高品质的线性度,下图为输出功率在1W下的THD指标:

典型应用

CP2230——高效率,高输出功率,高品质的音频放大器_《国际电子商情》_1

CP2230——高效率,高输出功率,高品质的音频放大器_《国际电子商情》_2

总结

CP2230的设计,兼顾了大功率输出和高效率的同时,也兼顾了高品质与低EMI。在单节锂离子电池供电下,可提供业内最大的恒定输出功率及最高的效率,是蜂窝电话、便携式音频播放器、以及需要高品质、高效率、高功率的手持设备的最佳选择。

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相关信息
  • 关于电源管理
  • 电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗,优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。电源管理技术也称做电源控制技术,它属于电力电子技术的范畴,是集电力变换,现代电子,网络组建,自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现已经广泛应用到工业,能源,交通,信息,航空,国防,教育,文化等诸多领域。

  • EMI是什么
  • EMI是Electro Magnetic Interference的英文缩写,中文意思是电磁干扰。EMI有传导干扰和辐射干扰两种:传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

  • 什么是音频放大器
  • 音频放大器已经有快要一个世纪的历史了,最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止,它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种,也是最基本的一种。为了满足它的需要,有关的音频放大器就要不断地加以改进。

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