Analog Tipp Weg mit HF-Störungen bei Class-D-Verstärkern

Ein gängiges Problem bei Audioverstärkern, die eine digitale Endstufe besitzen (kurz Class-D-Verstärker genannt) besteht in der Emission von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung -...

Ein gängiges Problem bei Audioverstärkern, die eine digitale Endstufe besitzen (kurz Class-D-Verstärker genannt) besteht in der Emission von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung - hervorgerufen durch die Schaltfrequenz und deren Vielfache. Zwar beträgt die Schaltfrequenz normalerweise nur 200 bis 300 kHz, die Störstrahlung ist jedoch bis in den 100-MHz-Bereich nachweisbar. Dies verhinderte den Einsatz digitaler Verstärker trotz ihrer Vorteile beim Wirkungsgrad besonders dann, wenn längere Lautsprecherverbindungen notwendig sind. Der Einsatz von kleinen Ferritperlen und Kondensatoren im Ausgangszweig kann jedoch bei nur sehr geringen Zusatzkosten und minimalem Platzbedarf Abhilfe schaffen. Am Beispiel eines 1-W-Verstärkers von Texas Instruments (TPA2005D1) wird hier die Verringerung des Störspektrums bei Verwendung externer Entstörmaßnahmen demonstriert. Das Spektrogramm zeigt in fallender Abfolge die Störstrahlung ohne Filter - unter Verwendung eines einfachen Kondensators, eines HF-Filters und eines klassischen NF-Filters, der Frequenzen über 27 kHz blockiert. Letzterer fällt natürlich etwas größer aus, ist aber bei Verwendung von Kabellängen von mehr als 20 cm vorzuziehen. Er hilft zudem, einen guten Schutz gegen elektrostatische Entladungen zu erreichen. Für portable Anwendungen mit integrierten Lautsprechern ist der kleine HF-Filter zumeist völlig ausreichend, da hiermit Frequenzen über 30 MHz komplett ausgeblendet werden.

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