一般來說，數(shù)字語音播放系統(tǒng)包含兩個(gè)主要過程：將數(shù)字語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬語音信號(hào)，這個(gè)過程通常利用高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）來實(shí)現(xiàn)；第二個(gè)環(huán)節(jié)是利用模擬功率放大器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行放大，這一般通過A類、B類和AB類放大器進(jìn)行。

隨著便攜式產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)品外形、電池使用壽命和散熱等要求的不斷提高，數(shù)字放大器應(yīng)運(yùn)而生，這種放大器直接從數(shù)字語音數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)功率放大而不需要進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，這類放大器通常稱作數(shù)字功率放大器或者D類放大器。

輸入輸出走線

一項(xiàng)關(guān)鍵布局考慮因素為輸入輸出走線。這些走線的布局非常關(guān)鍵，因?yàn)檩斎肟蓮妮敵錾鲜叭≡肼�，且輸出亦可將噪聲輻射給其他電路。輸入走線非常重要，因?yàn)轳詈现凛斎肷系娜魏卧肼暥紩?huì)被放大器增益放大，進(jìn)而引起音頻失真或出現(xiàn)不希望的噪聲。全差分輸入音頻放大器具有可抑制輸入信號(hào)上共模噪聲的優(yōu)勢(shì)。因此，即使輸入信號(hào)為單端，適當(dāng)?shù)妮斎胱呔�也能提高電路（甚至在強(qiáng)噪聲環(huán)境下的）抗噪聲能力。

放大器輸出走線是另一個(gè)需要仔細(xì)考慮的因素。對(duì)于D類放大器，其輸出信號(hào)為開關(guān)信號(hào)，如果不事先采取適當(dāng)?shù)拇胧�，便�?huì)造成電磁干擾(EMI)。一些電路有時(shí)會(huì)遇到這樣的問題，即輸出走線經(jīng)過或靠近音頻輸入信號(hào)或其他敏感信號(hào)與電路。這會(huì)使輸出向這些電路輻射或?qū)⒃肼曬詈现疗湫盘?hào)上。因此在布置輸出走線時(shí)必須非常小心。

例子：翻蓋手機(jī)的輸出走線

翻蓋手機(jī)的下部與上部相連，并通過柔性電纜將數(shù)據(jù)及信號(hào)傳輸至上部。電纜中包括電源、地以及用于LCD顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)。一些手機(jī)的上部還裝有免提揚(yáng)聲器，這意味著音頻信號(hào)也需要通過這根電纜。如果走線時(shí)將開關(guān)信號(hào)（D類音頻放大器）緊靠LCD顯示屏的數(shù)據(jù)信號(hào)，則有可能破壞LCD數(shù)據(jù)。因此，必須將這兩種信號(hào)分開以免信號(hào)互相耦合；同時(shí)還必須用諸如鐵氧體磁環(huán)等器件來消除開關(guān)信號(hào)的高頻諧波對(duì)LCD顯示屏的干擾。

必須將鐵氧體磁環(huán)濾波器放置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙希允蛊湫首畲�。首先�?yīng)盡可能將鐵氧體磁環(huán)緊靠IC的輸出引腳放置，然后再用電容來將其接地，并確保電容接地遠(yuǎn)離敏感模擬電路接地。如果不這樣做，則從開關(guān)信號(hào)上濾掉的高頻信號(hào)會(huì)耦合至信號(hào)地上，并可能對(duì)敏感模擬電路造成影響。對(duì)于D類放大器，還應(yīng)使其輸出走線長度最短，以免造成輻射而使產(chǎn)品不符合FCC及CE對(duì)EMI的要求。適當(dāng)布線、采用鐵氧體磁環(huán)濾波器以及減少走線長度等，都是一些可改進(jìn)您設(shè)計(jì)的正確措施。

除輸入輸出走線外，電源與接地布線也是一個(gè)重要因素，因其必須為所有電路提供足夠的電源與接地。在布置電源及地線時(shí)，應(yīng)考慮何處會(huì)形成回路。應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)布線以便能預(yù)測(cè)電流走向。對(duì)于接地布線，這意味著應(yīng)采用星形接地。應(yīng)將信號(hào)地與電源地及模擬地隔開。采用這些接地隔開措施可進(jìn)行去耦及適當(dāng)?shù)男盘?hào)接地。

在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與布局時(shí)，外部元件選擇與放置也是一個(gè)應(yīng)予以考慮的重要因素。這些元件都是音頻放大器正常工作所需的額外元件（如電阻、電容及鐵氧體磁環(huán)等）。對(duì)于那些增益由輸入電阻設(shè)置的音頻放大器，應(yīng)確保輸入電阻盡可能緊靠輸入引腳安放。這是因?yàn)檩斎胍_為匯總節(jié)點(diǎn)，且與電路其他地方相比，噪聲更容易耦合至此節(jié)點(diǎn)中。因此，減少與輸入引腳連接的走線長度可減少耦合噪聲的機(jī)會(huì)。此外，輸入電阻必須盡可能匹配，因?yàn)槿魏问涠紩?huì)稍微改變放大器兩端之間的增益，而這又會(huì)降低音頻放大器的電源抑制比(PSRR)，使得電源上的噪聲能在揚(yáng)聲器上聽到。但匹配或小容差電阻的昂貴價(jià)格也會(huì)妨礙了它的使用，因此必須進(jìn)行折衷，且通常5%容差的電阻也能提供可接受的性能水平。

電源上的耦合電容應(yīng)可能靠近IC放置。這些“本地”去耦電容可幫助使電源穩(wěn)定，并能使尺寸較大的去耦電容放置在離芯片稍遠(yuǎn)的地方。另一個(gè)電容設(shè)計(jì)決定是選擇輸入隔直電容的值。輸入隔直電容和放大器輸入電阻一起形成一個(gè)高通濾波器。如果選用錯(cuò)誤的電容值，則在到達(dá)放大器以前，一些音頻信號(hào)即被衰減掉。

鐵氧體磁環(huán)應(yīng)按前面介紹的方法靠近放大器的輸出引腳放置。挑選適當(dāng)尺寸的鐵氧體磁環(huán)對(duì)于提供適當(dāng)?shù)墓δ芊浅ｊP(guān)鍵。電流額度必須恰好適合磁環(huán)，以免其飽和。如果電流額度太低以及磁環(huán)飽和，則就像發(fā)生了交流短路。如果出現(xiàn)這種情況，則鐵氧體磁環(huán)濾波器將充當(dāng)一個(gè)至開關(guān)輸出的電容，此時(shí)電路就像在一個(gè)由該電容決定的頻率以上短路。如果該短路使通過電容的能量過高，則放大器會(huì)觸發(fā)短路保護(hù)并關(guān)斷。當(dāng)將電容直接放置在放大器輸出引腳上時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。電容有時(shí)也用于靜電放電(ESD)保護(hù)，但必須小心，因?yàn)檫@種放置在輸出引腳上的電容有可能會(huì)使放大器不工作。

D類放大器性能測(cè)量

一般情況下，由于D類放大器采用開關(guān)工作模式，在測(cè)量輸出功率之前，必須對(duì)其進(jìn)行低通濾波才能進(jìn)行精確的測(cè)量。德州儀器公司的D類音頻功放系列采用一種不需要使用輸出濾波器的調(diào)制方案，只需要用低通濾波器就可以進(jìn)行輸出功率或THD+N測(cè)量。

從理論上講，在音頻功放的輸出上應(yīng)只出現(xiàn)正弦波輸入的基本測(cè)試頻率。THD+N測(cè)量要求提取基本測(cè)試頻率并測(cè)量整個(gè)音頻波段內(nèi)的均方根電壓（包括不希望的諧波與噪聲，AP能自動(dòng)完成此項(xiàng)操作），然后再將測(cè)量值除以基本測(cè)試頻率值。

為簡化D類放大器的輸出功率及THD+N測(cè)量，德州儀器公司研制了一種包含低通濾波器的雙通道簡單RC濾波器盒�！捌帘巍苯宇^用于將整個(gè)濾波器盒接地。需要采用一個(gè)到靜止地的連接（電源），且不與放大器及測(cè)量儀器使用同一個(gè)地。此濾波器盒可用于使用示波器的輸出功率測(cè)量以及使用AP的THD+N測(cè)量。濾波器盒被設(shè)計(jì)成易于在起始評(píng)估、原型開發(fā)或最終測(cè)試階段與各種測(cè)量設(shè)備連接。