數字功率放大器(04-100)

　　與上述模擬PWM相似，我們也可以直接將均勻取樣PCM信號變換為數字PWM信號，然后進行功率放大。PCM至PWM變換稱為數字PWM。數字PWM不同于PCM信號用D/A變換器變換成模擬信號，再用上面已介紹的方法將模擬信號變換成PWM信號。

　　一個數字PWM是將幅度取樣脈沖直接變換成與取樣幅度成正比的脈沖列。倘若仍采用下降邊NPWM電路，通常稱為均勻取樣PWM(UPWM)，其取樣定時圖如圖4(b)所示。它的頻譜同樣包含輸入頻率，載波和各次諧波，以及兩者的調制積。但存在一個明顯的區別，即它的基頻帶中含有輸入頻率的諧波，且其幅度隨調制率和載波頻率而增加。

　　數字PWM線性化技術

　　頻譜分析表明，均勻取樣PCM信號直接變換成PWM數據會導致音頻基帶中的高次諧波成分，造成失真，無法在高保真系統中應用。因此，在PCM數據送入PCM至PWM變換器之前應先進行預處理，以補償其非線性。在各種線性化方案中，偽NPWM法和動態濾波法尤為常見。下面扼要介紹這兩種方案的出發點和基本工作原理。

　　偽NPWM(PNPWM)法是在均勻取樣PCM數據上來摹仿模擬NPWM過程。上面分析表明，模擬NPWM信號在基帶內是不存在諧波成分的，而數字UPWM信號卻存在諧波成分，試比較圖5上兩者的取樣波形，鋸齒波與均勻取樣PCM信號的交叉點和鋸齒波與原始模擬信號的交叉點確實存在著差別。這意味著，為了補償非線性，必須在特定PWM脈沖時間間隔內重構模擬信號。重構模擬輸入波形的正確分析表達式應是由無數個成比例和時延的正弦函數組成，取樣鋸齒波則可描述為一個一階方程，于是重構模擬信號與鋸齒波的交叉點需求解這兩個相應的聯立方程。當然，一種更為實用的方法是用n階多項式來近似模擬輸入波形，每個間隔內的多項式可利用n+1個PCM數據間隔兩邊的邊界條件來重構。近似多項式的階數越高，其誤差越小。為了避免使用高階方程分析解法，可采用諸如Newton-Raphson等數值算法。