图5. 典型的Maxim D类音频放大器所采用的有源辐射限制技术。
D类放大器可利用扬声器的线圈电感和分立电容构成滤波器，从而省掉额外的滤波器。由于扬声器连线仍会辐射相当数量的能量，这种方式仅限于内部扬声器。有一种做法就是改变开关过程，使得放大器保持高效的同时又能减少EMI，从而只需要一个小型滤波器。要实现这一目的，可以调制时钟频率，以降低基于每赫兹带宽的能量11。这种方法称为时钟扩谱调制12，或时钟频率抖动。然而，频谱扩展的有效性是有一定范围的。图6所示的典型辐射频谱说明了这种技术的效果。
图6. 采用MAX9705EVKIT (12英寸长的非屏蔽双绞线)得到的MAX9705辐射数据，展示了扩谱调制的作用。
对于只提供扩谱调制功能的器件，当输出功率高于数百毫瓦时，超过几英寸长的扬声器连线就会辐射太多的能量。此时增加时钟频率也于事无补，随着频率的升高，D类放大器的输出频谱会降低。然而，扬声器的连线会变得像天线一样高效，从而抵消了任何性能上的改善。为进一步改善EMI性能，就要求改变D类放大器自身所采用的PWM波形。可采用一种称为有源辐射限制的特定方法来实现这一点。
有源辐射限制电路设置放大器的最小脉宽，而图5中的设计不对最大边界进行限制。再结合交叉切换、上升/下降时间以及时钟频率的控制，则可以将工作过程中产生13的功率谱限制在一个给定的输出功率电平下。这样做的目的就是将频谱降低到某一水平，使得设备在无任何外部滤波以及接有长达24in外部扬声器连线的情况下，其EMI特性仍能满足辐射限制要求。
我们还希望能够获得良好的音频性能，为此需要大于2W的峰值功率输出。与此同时，还希望发热最小和最大限度延长电池寿命。因此，需要设备在低压单电源下实现高效率，同时具有适合耳机应用的低功耗关断模式。THD+N必须很低，SNR必须很高，要具有咔嗒声抑制功能，输入必须能与单端或差分输入相兼容。MAX9705不但能够完成以上任务，还具有更多功能，从下文中会看到这一点。
有源辐射限制(MAX9705)
Maxim公司D类放大器所采用的有源辐射限制技术如图7所示。从该图中不能清楚地看出开关是如何操作的。通过驱动电路的精心设计和零死区时间控制，MAX9705 D类放大器的效率可超过85%。独特、专有的扩谱调制模式展平了频谱分量，降低了连接电缆和扬声器产生的EMI辐射。在立体声或多声道应用中，同步输入可将所有放大器的时钟频率锁定在800kHz至2MHz通用时钟范围内，从而最大程度地降低互调，否则多个独立时钟源会产生互调。Maxim公司的D类音频放大器结合了两项独特的技术：扩谱调制和有源辐射限制。可以在“无滤波器”的情况下连接长达24in非屏蔽扬声器连线，而辐射干扰仍然保持在FCC第15部分规定的EMI限制范围之内(图8)。
图7. MAX9705 D类放大器内部产生锯齿波，并提供差分输入。如果使用单端输入，可由内部产生差分输入。
图8. 扩谱调制模式下，MAX9705连接24in非屏蔽双绞线时的辐射数据
除了EMI之外，音频性能同样非常出色，THD+D在1W时为0.02%，在2.3W时增至1%，SNR为90dB。输入可以是差分输入，也可以是单端输入，提供+6dB、+12dB、+15.6dB或+20dB固定增益，可满足任何应用(图7)。关断模式下功耗降至最低。此外，同步输入允许MAX9705提供单声道、立体声或者多声道高性能音频，在连接外部扬声器而无滤波器的情况下仍能满足EMI辐射要求。
结语
MAX9511和MAX9705代表了EMI/EMC控制的先进技术。将这些器件应用于产品当中可以有效降低EMI。不必像以前那样依靠大尺寸外部滤波器和屏蔽等会增加成本和尺寸的方法，这些器件采用了当今最先进的技术，有效保证了电磁兼容性和性能。
www.5idzw.com完备的EMI解决方案(MAX9511)图3所示的MAX9511图形视频接口为RGB视频提供了一个匹配的、三通道可调EMI滤波器，分辨率范围涵盖VGA至UXGA，通道间偏斜误差小于0.5ns。通过改变单个电阻(Rx)的阻值来实现摆率调整功能。对应不同的VESA分辨率及其采样时钟范围，表1列出了阻值与摆率之间的关系。在图4的电路中，通过I2C控制的电位器MAX54329可提供32级滤波器控制。然而，从表1可以看出，在大多数应用中仅需要3级或4级控制。在最终的EMI/EMC测试中，无需任何机械或电气更改，就可以改善一个产品的EMI性能。
图3. 具有EMI抑制功能的MAX9511 VGA接口
图4. MAX9511驱动多路输出。通过MAX5432 I2C数字电位器控制可调滤波。
表1. MAX9511的摆率、带宽以及Rx电阻值 Rx (k)
RGB视频输出为低阻抗(ZOUT < 1