HDTV整合閉環架構與開環架構分析

　　此外，閉環系統能夠使輸出轉換的升降邊緣趨緩，完全不影響總諧波失真或回轉率控制。其中閘極驅動器緩慢地從關閉狀態轉換為開啟狀態，因此 EMC測量中出現更為減弱的系統響應 (較低 dV/dt) 及更低的峰值。

　　失效時間是造成 D 類放大器總諧波失真的關鍵因素，這是輸出半橋的兩個 MOSFET 同時處于關閉狀態的時間。在開環系統中，兩個輸出 MOSFET 的失效時間必須相同，才能避免二階效應。若要將失效時間減至最低，脈沖寬度調變 (PWM) 輸出邊緣的升降會極快地轉換。圖 6 比較一般開環放大器 (以 2.4 納秒測量) (6a) 及閉環裝置 (以 10 納秒測量) (6b) 的上升時間。值得注意的是范圍擷取的 EMC 因素 – 大量過沖的快速上升邊緣。

　　整合輸入信號 (所需輸出響應) 與實際輸出回應以及較緩慢邊緣轉換，閉環放大器的反饋即可針對較緩慢邊緣轉換進行修正。

　　在圖 7 中，EMC 的圖比較了開環放大器與閉環放大器。由于不當的電路板配置對于 EMC 性能極具影響，因此電路板配置與實驗相符。另外值得注意的是，閉環放大器的頻譜僅以輸出的 LC 濾波器加以測量。開環放大器具有額外的緩沖電路，其中包含各個輸出中限制 dV/dt 的 R 及 C。緩沖電路不僅增加所需的用料清單 (BOM)，也增加所需的電路板空間。對于高成本的四層電路板，減少使用的電路板空間極為重要。避免將工程時間用于 EMC 除錯電路板上，也可節省時間及成本。

　　圖 6：開環反應 (6a) 及閉環回應 (6b) 的范圍擷取

　　圖 7：閉環放大器及開環放大器的 EMC 性能

　　摘要

　　總結而言，本文呈現高清電視市場中閉環放大器的三個主要優點：更高的阻尼系數、更佳的電源噪聲抗擾性 (亦即更優質的電源漣波抑制比 (PSRR)) 以及更高的 EMC 性能。

　　隨著市場從模擬輸入 D 類音頻轉換到數字輸入放大器的趨勢，TAS5706 D 類放大器這類的閉環裝置，以及 TAS5601 與 TAS5602 PWM 功率級，能夠使設備制造商以整合式解決方案來提升性能、降低成本，并縮短上市時間。