降低手机的"嗡嗡"噪声
使用全差动音频放大器,可以降低蜂窝设备常见的噪声。2004年6月手机、个人数字助理 (PDA) 和其它便携式通信设备常常在条件恶劣而且噪声相当大的环境下工作。这推动了新式音频功率放大器 (PA) 的发展,这些 PA 提供了全差动的架构,实现了良好的射频 (RF)、共模以及电源纹波抑制。本文将讨论单端架构、典型桥接负载以及全差动的音频放大器,此外还将探讨噪声对电源和 RF 校正的影响。
业界使用三种主要类型的音频功率放大器架构：单端、典型的桥接负载以及全差动的放大器。单端 (SE) 音频功率放大器一般是所有架构中最简单的一种。不过,在手机中我们一般不用其驱动酷炫铃声或免提操作模式等应用的扬声器。SE 放大器一般都用于驱动耳机,用于欣赏 MP3 格式的音乐或游戏音频（图 1）。
在典型的单电源单端配置中,需要用一个输出耦合电容器 (COUT) 阻止放大器输出处的 DC 偏置,这就避免了负载中的 DC电流。输出耦合电容器和负载阻抗形成高通滤波器,它由以下方程式决定：
>其中的 RL 代表扬声器阻抗。从性能的角度看,主要的弱点在于典型的小负载阻抗（这里是 4Ω 至 8Ω 的扬声器）将驱动低频转角频率 (FC) 升高。因此需要较大值的 COUT将低频传送到扬声器中。我们不妨设想这样一种情况,假设扬声器负载为 8Ω,如使用 68μF 的 COUT,则所有低于 292Hz 的频率将衰减。
为了用单端放大器取消输出电容器 (COUT),我们需要分离 (split) 电源轨。该解决方案对无线环境不太合适。这要求手机设计人员为负轨添加 DC 至 DC 转换器,这就提高了该解决方案的成本以及大小。此外,SE 放大器打开、关闭、进入关机状态或从关机状态恢复时总会发出"噗噗"声。当扬声器的电压发生一定（电压脉冲）变化时,这种不良噪声就会出现。这与上升时间、下降时间以及电压脉冲宽度有关。
大多数人对 20Hz 至 20kHz 的声音有反应。因此,如果脉冲长度低于 50ms,那么耳朵就不会有反应。此时频率将大于 20kHz,也就不会听到"噗噗"声。如果脉冲的上升时间多于 50ms,此时的频率将低于 20Hz,耳朵也听不到"噗噗"声。如果脉冲宽度大于 20ms,就会听到这出了名的"噗噗"声,这时脉冲的上升时间不到 50ms。由于单端放大器只有立即关闭才能产生脉冲,因此放大器的斜波上升必须大于 50ms。该速度对大多数智能电话应用来说太慢了。
在单端单电源情况下,"噗噗"声也会出现,因为输出 DC 阻碍电容器保存电荷。当放大器输出处发生变化时,其电压以及电容器上的原有电压都会加到扬声器上,结果就会发出"噗噗"声。
