长久以来，供电按捺比(PSRR) 一直是鉴定放大器是否能按捺输出端电源噪音的绝佳办法，可是，跟着D 类放大器的遍及与功用优势，光靠PSRR 做为供电噪音按捺的目标已显缺乏。比较开环闭环数字输入I2S 放大器的PSRR 标准时，这点特别显着。PSRR 标准大多相同，不过，倾听选用非抱负电源供给的放大器所宣布的音质时，即可显着地判别出音质的差异。本文将概述传统的PSRR 丈量办法，并阐明这种丈量办法何故无法切当判断桥接负载(BTL) 装备中D 类放大器的供电按捺功用，一起供给能有用丈量D 类放大器之中供电噪音效应的代替办法。
若要了解PSRR 丈量何故不再能切当判别供电按捺功用，有必要先回忆AB 类放大器主导消费性音频电子产品的那段前史。AB 类放大器曩昔的装备都选用单端(SE) 或BTL 输出装备，这与现在的装备相同。事实上，SE AB 类放大器一般都运用分支轨电源(split rail supply) (亦即+/- 12V)，由于电源供给首要选用变压器的型态，而且参加第二个轨不会导致本钱担负。BTL 装备较常用于非分支轨电源的音频体系。可是，不论是SE 或BTL 装备，通过AB 类放大器的根本架构以及低于电源轨电压的输出电压，AB 类放大器都能到达杰出的PSRR。
针对AB 类放大器，PSRR 丈量可以较精确地指出放大器按捺电源噪音的才能，特别是关于SE 装备(详见下文)。首要让我们来了解D 类放大器关于商场的影响。D 类放大器的高效运作改变了商场的生态，使得工业规划呈现很多的立异，特别是体积尺度的减缩。可是，这类放大器的架构与AB 类放大器有根本上的差异，而且简直清一色地选用BTL 作为其输出装备。
在BTL 装备中，D 类放大器具有由四个FETS 组成的两个输出级(也称为全桥式)。SE D 类放大器则只要由两个FETS 组成的单一输出级(也称为半桥式)。相较于SE 装备，BTL 输出装备具有多项长处，包括特定电源轨的四倍输出功率、较佳的低声回应，以及绝佳的开关噪音按捺功用。BTL 架构的缺点则是需求两倍数量的FET 电晶体，这表明晶粒的巨细尺度及相关本钱添加，而且重建滤波器(LC 滤波器) 的本钱加倍。在现在SE 及BTL D 类放大器并行的商场中，BTL 占了绝大多数。
在D 类BTL 装备中，传统的PSRR 丈量无法发挥功效。为了深化了解其间的原因，就有必要先了解D 类放大器的运作办法以及PSRR 的丈量办法。D 类放大器是切换放大器，输出会以极高的频率在轨与轨之间切换，而此频率一般在250kHz 以上。音频会用来进行切换频率(方波) 的脉冲宽度调变(PWM)，然后重建滤波器(LC 滤波器) 会用来撷取载波频率中的音频。这类切换架构的功用适当高(架构与开关形式电源供给相同)，可是关于供电噪音的敏感度也远远高于传统的AB 类放大器。再细心想想，放大器的输出根本上是电源轨(通过脉冲宽度调变)，因而任何呈现的供电噪音都会直接传送到放大器的输出。
供电按捺比(PSRR) 是测定放大器按捺供电噪音(亦即纹波) 到达何种程度的丈量办法。这是选用音频放大器时有必要考虑的重要参数，由于PSRR 欠安的音频放大器一般需求高本钱的电源供给及/或大型去耦合电容。在消费商场中，电源供给的本钱、尺度及分量是重要的规划考虑，特别在体积外型不断缩小、价格急速下滑，而且便携式规划日益遍及的状况下更是如此。
在传统的PSRR 丈量中，放大器的电源电压包括DC 电压及AC 纹波信号(Vripple)。音频输出为AC 接地，因而丈量期间不会有任何音频。由于一切的电源电压去耦合电容都已移除，因而Vripple 不会显着削弱(图1)。此时会丈量输出信号，然后运用式1 核算PSRR：
(1)
图1. 传统的PSRR 丈量
图2 显现在D 类BTL 音频放大器上进行的传统PSRR 丈量。重建滤波器前后的输出显着呈现供电噪音，不过，请留意呈现的噪音在负载中为同相位(in-phase)。因而，丈量PSRR 时，Vout+ 与Vout- 纹波会彼此抵消，发生出供电按捺的过错指示，可是，可以清楚地看到放大器正将电源噪音直接传送到输出。这类PSRR 丈量无法指出放大器按捺供电噪音的好坏程度，而PSRR 丈量无法发挥功效的主因是输入在丈量期间为AC 接地。在实践运用中，放大器的功用是播映音乐，这正是有必要考虑的部分。
播映音频时，供电噪音会与内送音频彼此混合/调变，而整个音频频带会发生程度纷歧的失真状况，BTL 装备自身的抵消效果再也无法消除其间的噪音，业界称此为互调失真(IMD)。IMD 是两个以上不同频率的信号混合后所发生的成果，而且一般来说，所构成的信号频率不会是其间一种信号的谐波频率(整数倍数)。
图2. 具有LC 滤波器的BTL D 类PSRR 丈量
在持续讨论怎么敷衍PSRR 丈量的缺点之前，首要议论一下回馈。从前文的论说中，应该不难察觉到D 类放大器自身有电源噪音方面的问题，若不进行反应，这将成为一个严重缺点(在高阶音频运用中，敞开回路放大器可到达不错的音质，可是这类放大器一般都具有适当安稳、高功用的电源，而且本钱也适当高，因而不能混为一谈。) 若要补强对供电噪音的敏感度，规划人员可以规划一个电源已通过杰出调理的体系，不过本钱会添加，又或者是运用具有反应的D 类放大器(也称为关闭回路放大器)。
在现在的消费性电子产品商场中，大多数的模仿输入D 类放大器都选用关闭回路。可是，其间的数字输入I2S 放大器有其缺点。I2S 放大器通过数字汇流排直接衔接于音频处理器或音频来历，由于革除不必要的数字模仿转化，因而可下降本钱，并进步功用。可是，现在商场上的关闭回路I2S 放大器并不遍及，由于要树立反应回路来进行PWM 输出取样而且与内送I2S 数字音频串流(digital audio stream) 相加总是适当困难的。在模仿反应体系中，一般是模仿输出与模仿输入相加总，因而较为简易可行。可是，跟着I2S 商场的演化，大多数的I2S 放大器都采纳模仿输入放大器的做法，并选用反应架构。
显着PSRR 不是丈量BTL D 类放大器供电按捺的有用办法，那么应该怎么做？现在回头谈谈互调这个名词。规划人员需求丈量在播映音频时所发生的互调失真及其对应的THD+N 装备。在开端之前，让我们先回忆一下SE 架构。在SE 架构中，不论是AB 类、D 类或Z 类，都没有BTL 架构的抵消效果，这是由于喇叭的其间一端衔接放大器，另一端则接地。因而，关于AB 类或D 类放大器而言，在SE 架构中，传统的PSRR 丈量都可以的确指出供电噪音按捺的景象。
在进行试验后便能获得一些数据，而藉由下列一系列丈量所得的数据，则可剖析和比较敞开回路及关闭回路I2S 放大器的电源纹波IMD。数字1kHz 腔调注入放大器的输入，而100Hz 的500mVpp 纹波信号则注入电源供给。通过音频精准度内建于FFT 的功用可获得差动输出的FFT，从而进行观测IMD。
图3 显现关闭回路I2S放大器的IMD丈量，留意其间的1 kHz 输入信号以及简直不存在的旁波带(sideband)。反应回路正有用地按捺互调失真。
图3. TAS5706 关闭回路互调曲线图
图4 显现相同的IMD 丈量，可是这次是在I2S 敞开回路放大器进行丈量。900 Hz 及1.1kHz 的旁波带适当显着，由于其间没有按捺IMD 的反应。
图4. 敞开回路互调曲线图
现在供给一个好消息。在图3 及图4 中，可以清楚看出电源噪音IMD 所发生的效果，不过，就音质而言，IMD 是一种很难到达定性的丈量办法。进行这种试验时，可挑选改为丈量THD+N 装备，以下两项丈量将依此进行。THD+N 是以1kHz 数字音频及500mVpp 电源纹波进行丈量，电源纹波频率则介于50Hz 至1kHz 之间。
图5 显现敞开回路放大器在不同电源纹波频率下的THD+N 曲线图。红线表明电源供给未呈现任何纹波的放大器功用，这是最抱负的状况。另一条曲线表明介于50Hz 至1kHz 之间的纹波频率。当纹波频率添加时，失真对频率带宽的影响也会添加。通过通过杰出调理的电源可以到达杰出的敞开回路功用，不过，这会使得本钱进步，关于现在极为竞赛的消费性电子产品商场而言，会是一大问题。
图5. 敞开回路：不同PVCC 纹波频率的THD+N 与频率
图6 显现关闭回路放大器的相同THD+N 曲线图。其间反应按捺了互调失真，因而音频未呈现任何纹波噪音。
图6. 关闭回路：不同PVCC 纹波频率的THD+N 与频率
定论
本文回忆了丈量PSRR 的传统办法，并指出其未能有用丈量BTL D 类放大器供电纹波效应的原因。BTL 输出装备自身的抵消效果加上丈量期间未呈现任何音频，便发生了过错的读数。这是标准上的严重缺点，由于供电噪音按捺功用是挑选D 类放大器时其间一项适当重要的目标，特别在检视数字输入(I2S) 关闭回路及敞开回路放大器的功用差异时更是如此。若要更正确地了解供电噪音按捺，就有必要查看输出呈现1kHz 音频信号且电源供给呈现噪音时的IMD 及THD+N状况。本文最终阐明关闭回路 D 类放大器何故可以针对供电噪音进行补偿而敞开回路放大器却无法做到。在极为竞赛的消费性电子产品商场中，本钱是考虑的中心要素，而关闭回路架构能否下降体系本钱是适当重要的规划要点。
