内容导读：

    数字放大器的最大优势之一就是具有设计复用数字数据通路的灵活性。由于信号在经由扬声器再现原音之前一直处于数字域，因而在信号路由方面有很大灵活性。此外，这种灵活性还应用于实时或生产线中的填料选择或固件改变。单端工作(single-ended operation)是数字放大器的一种常规工作方式。本文将讨论单端设计基本原理以及相关的工程权衡。 
    数字放大器一般具有两级架构，即在脉宽调制(PWM)处理器后接一个功率级(power stage)，如图1所示。逻辑级PWM处理器接收的音频数据通常是IIS格式的。它执行音频处理并将脉冲码调制(PCM)数据转换为PWM数据。通过IIC总线控制PWM处理器，执行音量变化、音调控制或均衡等其它音频处理功能。许多PWM处理器还有另一个关键特性，即改变信号路由的能力(甚至可实时进行)。这种能力使设计人员可以灵活实现PCB布线，或使用户有能力将内容发送至不同扬声器。功率级接收3.3V PWM信号，然后将其转换为更高电压，并通过MOSFET H桥及二阶LC滤波器送至扬声器。 
    包含MOSFET H桥的功率级如图1所示。在这里，MOSFET用作开关将+V电压以正/负两个极向接到扬声器。对于将扬声器接在两个MOSFET半桥间的大多数立体声功率级而言，桥接负载(BTL)是常规架构。单端是指每个MOSFET半桥驱动一个扬声器。SE模式的声道数比BTL模式多一倍，但对给定的输出负载来说，每声道功率降低约25%。在SE模式，当PWM信号为“高”时，+V 电压正向加至扬声器；当PWM信号为“低”时，扬声器接地。 
    单端数字放大器的工作原理如图2所示，与线性音频放大器的单端工作相比没有太大差别。其主要区别在于，重构的滤波器(二阶LC滤波器)从PWM信号中滤出高频成分，保留基带音频信号。由于扬声器阻抗具有较大的电感成分，这相当于使一个高DC电压经过一个电感，并使电流以线性方式增加到一个很大的值，因而可能对扬声器造成损坏。

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来源:中国电子工程专辑 作者: 时间:2007/6/15 0:00:00