·上一文章：解析TI数字机顶盒内核子系统设计
·下一文章：一种改善微弱信号信噪比的小波变换消噪法
由于RDS(on)与温度有关，在热设计中必须注意，以避免热量溢出。此外，所有工作条件下，结温TJ(max)都不能超过数据页中的规定值。因此，计算MOSFET的传导损耗时，必须采用TJ(max)和最大I D RMS 电流条件下的RDS(on)。从图2中可看到，较低的RDS(on)将导致较低的MOSFET传导损耗，从而将得到更高的D类放大器效率。
栅极电荷Qg是另一个直接影响MOSFET开关损耗的关键参数，较低的Qg将导致更快的开关速度和更低的栅极损耗。MOSFET的开关损耗定义为：
开关损耗是MOSFET导通和关断时开关时间所引起的，可以简单地通过将开关能量Esw与放大器的PWM开关频率fsw进行相乘而获得：
开关能量Esw通过下式获得：
式中，t为开关脉冲的长度。
利用放大器参数和MOSFET的数据页，可以通过公式7求得PSWITCHING。
式中，Vbus为放大器的总线电压，tr和tf则分别是MOSFET的上升和下降时间。Coss为MOSFET的输出电容，Qr为MOSFET的体二极管反向恢复电荷，K为系数，该系数的引入原因是考虑到MOSFET的TJ以及特定的放大器条件，如IF和dIF/dt。相类似，栅极损耗可以通过下式获得：
式中为栅极驱动器的电压。
除了像MOSFET的开关延迟时间所引起的定时误差会影响放大器的线性度，Qg也会影响放大器的线性度。然而，相对于死区时间，由MOSFET开关所引起的定时误差就显得不太重要了，故可以通过选择合适的死区时间来大幅降低该误差。实际上，MOSFETQg对放大器的效率的影响要比对线性度的影响大得多。由于可以通过优化死区时间来改善线性度，应该降低Qg，这主要是为了实现较小的开关损耗，如图3所示。
体二极管和效率
MOSFET的结构中有一个内置固有的反向体-漏二极管，该二极管呈现为反向恢复特性。该特性对放大器的效率和EMI性能都有影响。可以通过将反向恢复电荷Qrr(由温度、正向电流IF和dIF/dt所决定)保持在最小值，使反向恢复损耗降低到最小，从而把开关损耗降到最小。然而，死区在这里也起作用。实际上，死区时间的减小将使得换相电流在绝大部分时间内都留过MOSFET沟道，从而减小了体二极管电流，进而减小了少数载流子电荷和Qrr。不过，较小的死区时间将会引起冲击电流。这对功率桥MOSFET来说是一个存在风险的条件，这也将降低放大器的性能。因此，设计师必须选取一个最佳的死区时间，即能够大幅减小Qrr，同时又要能够改善放大器的效率和线性度。
此外，Qrr还与D类放大器的EMI贡献有关。高恢复电流再加上电路的杂散电感和电容，将会在MOSFET中产生很大的高频电流和电压瞬变振铃。于是，将会增加EMI辐射和传导噪声。因此，为了避免这种瞬变并改善EMI性能，采用较小的和软恢复电流是至关重要的。由于较小的软反向恢复将会改善放大器的效率并降低EMI，原因是MOSFET中的开关损耗和电流-电压瞬变振铃的降低。
在为D类放大器选择合适的MOSFET时需要考虑的另一个参数是晶体管的内部栅极电阻RG(int)，这是一个与温度变化有关的参数，随着温度的上升将增大。该参数影响MOSFET的通断开关时间。高RG(int)将会增加总的栅极电阻，减小栅极电流，从而增加开关时间。因此将增大MOSFET的开关损耗。此外，RG(int)的变化还会影响死区时间控制。
MOSFET封装
同等重要的还有MOSFET的封装，因为封装不仅对性能影响很大，而且还影响成本。像封装的尺寸、功耗容量、电流容量、内部电感和电阻、电气隔离和装配工艺等在确定电路的PCB板、散热器尺寸、装配工艺以及MOSFET的电气参数时都极为重要。类似地，封装热阻RθJC也会影响MOSFET的性能。简单地说，由于较低的RθJC将会减小MOSFET工作过程中的结温，从而将提供MOSFET的可靠性和性能。
由于电路的杂散电感和电容将影响放大器的EMI性能，内部封装电感将会对EMI噪声的产生起很大贡献。图5中对利用相同的MOSFET芯片但内部电感不同的两种封装的EMI噪声进行了比较。例如，将DirectFET MOSFET(<1nH)与TO-220(~12nH)
进行比较，发现前者具有更好的EMI性能。其噪声大约比TO-220低9dB，尽管其上升和下降时间比TO-220大约快3倍。于是，对于D类放大器的可靠性，效率，噪声性能及成本的改善来讲，封装的选择是非常重要的。
最后，最高结温TJ(max)也是非常关键的，因为它决定了散热器的大小。具有较高结温的MOSFET可以承受较高的功耗，因此，需要较小的散热器。从而减小了放大器的尺寸和成本。
