1. 前言：
在日新月異的多媒體時代，便攜式電子產品，如智能電話、PDA、MP3、PMP、DSC、DVC、NB 等多媒體產品，對聲音質量的要求越來越嚴格。另外，由于此類產品為電池供電，除了要求音質的再突破外，也要求整體效率的提升，以達到高效、低功耗的設計目標。
此類產品的音頻模塊中，除了輸入端的信號源和輸出端的喇叭或耳機外，音頻放大器是一個非常重要的角色。目前廣泛用于便攜產品的音頻放大器有 AB 類和 D 類兩種。通常，AB 類放大器能夠提供好的音質，但效率欠佳，耗電較大；而 D 類放大器具有高效、低溫升效應和高輸出功率等特點。
 
2. 理論分析：
AB 類放大器的工作原理類似于線性調節器，效率差而且需考慮散熱問題；D 類放大器的工作原理類似開關調節器，具有較高效率，無散熱問題，但電路需要一個采樣時鐘，該時鐘可以內置于芯片內不，也可以由外部提供。D 類放大器的基本原理如圖一所示，內部比較器的同相輸入端連接音頻信號源，反
相輸入端連接采樣三角波信號。當音頻輸入的電位高于三角波信號時，比較器輸出為高電平；當音頻輸入的電位低于三角波信號時，比較器輸出為低電平。比較器的高、低電平輸出驅動后續的 MOSFET開關，在MOSFET導通時產生電流推動揚聲器。如果在 MOSFET 后級加上 LC 濾波電路，則 LC 濾波器將MOSFET方波還原成與輸入類似的模擬音頻信號。

 
傳統的D 類放大器采用固定采樣頻率，存在較強的 EMI，因此限制了 D 類放大器的使用。隨著IC 設計技術的不斷提升，Maxim 擴展頻譜技術在 D 類放大器的應用，可有效抑制 EMI，完全滿足 FCC的 EMI限制。圖二給出了固定頻率模式下D類放大器的輸出波形，其輸出頻譜為基波和對應的高次諧波。有些D類放大器允許改變采樣頻率，使基波及高次諧波避開敏感頻段。 D類放大器允許改變采樣頻率，使基波及高次諧波避開敏感頻段。

 擴展頻譜模式下，采樣時鐘頻率在規定的范圍內逐周期變化（圖三），使輸出頻譜的分布比較平坦，從而改善了經過喇叭或音頻線纜的 EMI輻射。采樣頻率的變化不會破壞音頻信號的恢復，也不會降低整體效率。 
 

  
一些 D 類放大器也可允許接受外部的系統頻率同步，來降低或避開敏感的頻帶。另外，Maxim  D 類放大器具有主動幅射限制電路（AEL），AEL 電路會在輸出瞬變時主動控制輸出 FET的柵極，避免傳統 D類放大器中因感性負載的續流所引起的高頻幅射，進而降低EMI（如圖四）。 
 
Maxim新推出的 MAX9705、MX9773 兩款 D 類放大器除了具有普通的固定頻率模式（FFM） 、擴展頻譜模式（SSM） 、外部同步模式及 SSM+AEL 模式，用戶可利用其SYNC 引腳設定取樣頻率（表一） 。
SYNC                                                   MODE
GND                                               FFM，fOSC = 1100KHz
FLOAT                                            FFM，fOSC = 1400KHz
VDD                                               SSM，fOSC = 1200KHz ± 60KHz
Clocked                                         FFM，fOSC = 外部時鐘
表一，SYNC 引腳設定 D 類放大器之采樣頻率
 
利用Maxim 新推出的D 類放大器，加上仿真程序的計算，可計算出各個模式下的 EMI 特性，下圖對各種模式的EMI 特性進行了比較，擴展頻譜模式+主動幅射限制模式下，提供最佳的 EMI 抑制。 

3. 結論：
在手持式多媒體產品中使用D類放大器除了保持優秀的音質外，還可以有效延長電池的使用時間。對于需要大功率音頻驅動的產品，如LCD監視器、LCD電視等，選擇D類放大器還可以解決散熱問題。在日漸普及的音/視頻產品中，還需考慮EMI抑制問題。傳統的固定頻率模式（FFM）D類 放大器由于存在EMI設計問題，已被新推出的擴展頻譜模式（SSM）所替代。而Maxim新推出的從小功率輸出到大功率輸出的D類 放大器，除了具有固定頻率模式（FFM）和擴展頻譜模式（SSM）外， 、還具有主動幅射限制（AEL）功能，巧妙地利用這些模式可大幅度降低EMI輻射。