CP2230為啟攀微電子(Chiphomer Technology Ltd)日前發(fā)布了一顆大功率,，超低EMI,，超高效率的單聲道D類音頻放大器。與傳統(tǒng)的D類功放不同,，該芯片內(nèi)部集成電荷泵,，可在較低電源電壓輸入的情況下輸出2W的功率，該電荷泵采用變頻技術(shù),，即根據(jù)負載情況自動切換工作頻率,，大大降低了電荷泵的靜態(tài)工作電流；該芯片采用全新的自主專利架構(gòu),，其內(nèi)部集成了電荷泵智能電源管理模塊,，可根據(jù)輸入信號的幅值，自動地切換輸出級的電壓，輸入信號低幅值時,，效率高達90%,，輸入信號高幅值時，效率可達到60%,；CP2230采用最新主動式電磁輻射抑制技術(shù),，顯著改善EMI問題。

　　專有的IMP技術(shù),，大大提高CP2230的工作效率

　　CP2230專有的IPM ( Intelligent output power management )技術(shù)，在單節(jié)鋰離子電池供電下,，可提供業(yè)內(nèi)最大的恒定輸出功率及最高的效率,。下面我們介紹一下IPM的工作原理，下圖給出了3.6V工作條件下,，CP2230的工作情況：　　

　　途中藍色曲線為CP2230的音頻輸出波形,，紅色線條表示CP2230的輸出級工作電壓。從圖中可以看出,，在低幅值部分即輸出信號小于3.6V,，其效率等同于D類功放，可達90%的效率,；在高幅值部分切換為Charge-pump供電,，效率降低為60%?？梢?，CP2230可以根據(jù)輸入信號的幅值不同，智能的切換音頻輸出級電壓,，以達到效率的最優(yōu)化,。

　　該專利技術(shù)相比目前市面上的G類、簡單集成電荷泵的D類音頻功放,，其平均效率提高了20%以上,。下圖給出了采用IPM技術(shù)的CP2230與G類、簡單集成電荷泵的D類功放的效率對比曲線：　　

　　主動式電磁輻射抑制技術(shù) 　　

　　一直以來如何在系統(tǒng)級抑制D類產(chǎn)生的電磁輻射(EMI),，都是困擾系統(tǒng)工程師的問題,。由于D類放大器的調(diào)制頻率一般在250kHz到1.5MHz之間，因此調(diào)制的開關(guān)信號和電源線上變化的電流信號帶來的EMI主要集中在10MHz以下的頻段,；而方波的邊沿變化一般是在納秒級別的,，因此它們所帶來的EMI主要集中在幾十MHz到幾GHz的高頻段。EMI的傳播需要有一個有效的天線,，即天線的長度應(yīng)為對應(yīng)頻率波長的1/4,，以10MHz頻率為例，其有效的天線長度應(yīng)為342CM，如此長的引線在系統(tǒng)應(yīng)用中很難找到,，因此我們要解決D類功放的EMI問題,，需要重點關(guān)注100MHz以上頻率的干擾問題，即由輸出級輸出跳變沿而產(chǎn)生的是EMI干擾問題,。 　　

　　利用傅立葉級數(shù)將跳變沿展開,，我們可以得出結(jié)論：跳變沿越快，EMI越差,；跳變沿越慢,，EMI越好。EMI但是過緩的跳變沿又會大大降低D類功放的效率,。為了解決EMI的問題,，CP2230通過對內(nèi)部驅(qū)動管柵壓的控制，主動的將輸出級的跳變沿控制在30ns左右,，經(jīng)過反復(fù)實驗,，采用上述設(shè)計很好的兼顧了效率與EMI的影響。 　　

　　變頻技術(shù)在電荷泵中的應(yīng)用 　　

　　為了進一步提高CP2230的效率,，在設(shè)計時我們將變頻理念引入了Charge Pump的設(shè)計,。即通過檢測負載狀況動態(tài)的改變Charge-pump運行頻率，當(dāng)負載電流小于40mA的時候,，頻率降低為150KHz,，當(dāng)負載電流高于120mA的時候，頻率提升至600KHz,，通過對頻率的控制,，有效的降低了芯片的靜態(tài)功耗。 　　

　　CP2230的IPM架構(gòu)采取了創(chuàng)新的PWM調(diào)制技術(shù)及反饋控制技術(shù),，有效的實現(xiàn)了高品質(zhì)的線性度,，下圖為輸出功率在1W下的THD指標(biāo)：

　　典型應(yīng)用 　　

　　總結(jié) 　　

　　CP2230的設(shè)計，兼顧了大功率輸出和高效率的同時,，也兼顧了高品質(zhì)與低EMI,。在單節(jié)鋰離子電池供電下，可提供業(yè)內(nèi)最大的恒定輸出功率及最高的效率,，是蜂窩電話,、便攜式音頻播放器、以及需要高品質(zhì),、高效率,、高功率的手持設(shè)備的最佳選擇。