氮化镓（GaN）赋能D类音频缩小器的将来

懂得怎样将氮化镓功率晶体管技巧利用于D类音频缩小器，能够进步旌旗灯号保真度，下降功耗，并供给比硅更轻、更具本钱效益的处理计划。在音频工程中，缩小器是通报强盛、沉迷式声响的中心装备。这些装备将低功率音频旌旗灯号转换为丰盛、高功率的输出，从而驱动从便携式扬声器到专业音响体系的所有装备。本文援用地点：在从前十年中呈现的种种计划中，有一种怀才不遇：D类缩小器。以其高效性跟普遍应用而驰名，D类技巧主导了古代音频范畴。但是，即便是最受欢送的缩小器也有其范围性。以后的D类音频体系固然效力很高，但在机能上仍面对挑衅。D类缩小器的窘境D类缩小器经由过程疾速切换其输出晶体管在完整导通跟完整停止状况之间来实现高效力，这种方式在实践上最小化了功率消耗。这种高效力使得D类缩小器十分合适古代音频体系，但在实际中，仍存在一些连续存在的机能成绩：热治理只管比其余缩小器拓扑构造更高效，D类缩小器依开元官方版下载然会发生明显的热量。治理这些热量须要应用体积较年夜的散热器，这增添了装备的尺寸跟分量，减弱了其紧凑跟轻巧的潜力。音质只管效力很高，很多D类缩小器未能实现其出色音质的许诺。中心成绩在于晶体管的开关行动每每不敷幻想，招致音频保真度下降。掉真D类缩小器中的脉冲宽度调制（PWM）波形旨在模仿完善的方波，但现实计划每每达不到这一幻想状况。非幻想的波形会引入掉真跟噪声，尤其是在高频跟高功率程度下，这些掉真尤为显明。这些挑衅的本源在于硅基晶体管（特殊是MOSFET）的范围性。它们在实现D类缩小器所需的疾速开关速率跟低导通电阻方面存在艰苦。跟着对更高频率跟电压的需要增添，这些基于硅的计划会引入更多掉真、更长的逝世区时光以及更高的功率消耗——全部这些要素都市下降缩小器的团体音质跟效力。硅基MOSFET的要害范围性之一是其体二极管的规复速率较慢，这招致开关波形中呈现适量的振铃跟过冲。这些效应不只会下降音质，还会增添热输出。硅基MOSFET中的固有电容——比方输出电容（Coss）——进一步加剧了这一成绩，迫使计划职员为了避免适量的电磁烦扰而下降开关速率。氮化镓：D类缩小器的变更者退场氮化镓是一种宽带隙半导体，与硅比拟存在多项固有的技巧上风，它从新界说了功率电子的可能性。与硅比拟，GaN存在多种固有上风，这些上风直接处理了传统D类缩小器的缺乏，解锁了新的机能程度。改良的开关机能GaN为D类缩小器带来的最明显冲破之一是其近乎幻想的开关行动。GaN晶体管的开关速率远快于其硅基同类产物，可能发生更濒临完善方波的开关波形。这种疾速开关增加了逝世区时光——即两个开关同时封闭的要害时代——从而明显下降掉真，实现更清楚、更正确的声响再现。更快的开关速率还使GaN可能增加硅基计划中罕见的过冲跟振铃景象，从而取得更清洁的音频旌旗灯号。