設計人員經常選擇 D 類音頻放大器來驅動各種中等功率應用中的揚聲器，例如電視、藍牙® 揚聲器和筆記本電腦。畢竟，與傳統(tǒng)的 AB 類相比，D 類具有較低的散熱量和相對較高的效率（以延長電池壽命）。如果緊湊的電路板空間很重要，D 類也是有益的。

與 D 類相關的最大挑戰(zhàn)是電磁干擾 (EMI)。外部電感電容濾波傳統(tǒng)上用于緩解 EMI，但它增加了終端設備的成本、面積和復雜性。

TI 已開發(fā)出多個閉環(huán)放大器，包括TPA3110（2010 年發(fā)布），通過使用先進的閉環(huán)功率級顯著改善了 EMI。TI 還剛剛發(fā)布了TPA3140 D 類音頻功率放大器，其中包括多項創(chuàng)新，即使對于長達 1m 的揚聲器電纜，也有助于提供真正的無電感器性能。這種無電感器件已經在液晶電視中投入生產，長揚聲器電纜使?jié)M足 EMI 要求成為一項挑戰(zhàn)。

TPA3140D2是一款高效的d類音頻功率放大器，適用于以高達10W，6Ω或8Ω（每通道）的橋接式立體聲揚聲器。

具有擴頻控制以及1SPW調制方案的高級EMI抑制技術在滿足EMC要求的同時支持在輸出中使用價格低廉的鐵氧體磁珠濾波器，從而降低系統(tǒng)本.TPA3140D2不僅針對短路和過載提供全面的保護，而且SpeakerGuard?揚聲器保護電路還包括一個可調節(jié)自動增益限制（AGL），一個可調節(jié)功率限制器和一個直流檢測電路，用于保護連接的揚聲器.AGL可在不發(fā)生信號削波的情況下調節(jié)最大輸出電壓，從而增強了揚聲器保護效果，提升了音頻質量。直流檢測及引腳至引腳，引腳接地和引腳至電源短路保護電路可以防止揚聲器在生產過程中發(fā)生輸出直流和引腳短路。同時充分保護輸出，防止GND，PVCC，輸出至輸出短路。短路保護和熱護具有自動恢復功能。

TPA3140D2可驅動阻抗低至4Ω的立體聲揚聲器.TPA3140D2的效率在負載為8Ω時高達90％，無需外部散熱器，而且TPA3140D2可在雙層印刷電路板（PCB）上實現(xiàn)全功率輸出。

邊緣速率控制

用于減少 EMI 輻射的一種方法是降低放大器輸出轉換的壓擺率。由于TPA3140使用專有的高性能反饋拓撲，壓擺率的降低不會降低總諧波失真 (THD) 或音頻質量。圖 1 中的快速傅里葉變換 (FFT) 圖像顯示高頻內容減少，邊緣較慢。

圖 1：沒有邊緣速率（紅色）和邊緣速率（黃色）的 EMI 圖

擴頻時鐘

雖然邊沿速率控制是在高于 30MHz 的頻率范圍內衰減 EMI 的有效手段，但它不能解決 D 類放大器開關輸出的基本載波頻率及其相關諧波，這些諧波落在 30MHz 以下的范圍內.

TPA3140包含一種專有算法，可向放大器的時鐘電路添加少量頻率調制。該算法不會影響放大后的音頻質量，但會顯著降低開關頻率的峰值能量。

EMI 結果

圖 2 顯示了揚聲器電纜長度接近 1m 的電視的 EMI 測試結果。紅線是準峰值極限，綠線是平均極限。

圖 2：EMI 圖：藍色為準峰值，綠色為平均曲線

音頻性能：

· <0.05% THD+N 在 1 W/4 Ω/1 kHz

· <65μV A-wgt 輸出噪聲

總之，TPA3140 D 類音頻功率放大器顯著改善了 EMI，允許無電感器運行，從而在不影響音頻質量的情況下大幅節(jié)省 BOM 成本。