10-20W中功率D類(lèi)音頻功放IC應用設計時(shí)怎樣降低底噪聲？

1. 分地

    電路板上所有的器件以及單元電路都是以地線(xiàn)作為參考電位。原理上地線(xiàn)作為零電位，器件之間不會(huì )產(chǎn)生由于地線(xiàn)的耦合干擾。但實(shí)際是不可能的，所有引線(xiàn)都具有阻抗，只要地線(xiàn)有電流流過(guò)，就會(huì )產(chǎn)生相應的壓降。電路走線(xiàn)還會(huì )形成電感，這意味著(zhù)電流從電源正極流向負載，然后返回電源負極，在整個(gè)電流通道上存在一定的電感。工作在較高頻率時(shí)，電感將增大地線(xiàn)阻抗，比如DC-DC升壓電路中電源-電感-MOS管-地通路。如果不分地，特別整個(gè)地平面不完整，音頻功放信號又是單端輸入的情況下，數字電路以及升壓電路的開(kāi)關(guān)噪聲就會(huì )通過(guò)地線(xiàn)耦合到音頻功放的輸入端或者電源端，最終喇叭輸出明顯的底噪聲。所以分地是一個(gè)處理底噪聲的好辦法。以?xún)戎蒙龎阂纛l功放CS8330用于藍牙音箱為例，可將整個(gè)PCB板地線(xiàn)分成三部分：DGND, PGND, AGND。DGND是主控數字電路部分，包括藍牙射頻部分地線(xiàn)可跟數字地接一起。PGND主要是音頻功放DC-DC升壓部分以及功率放大部分，包括外圍的濾波電容。充電部分可在功放的前端接一起，也可單獨一部分。AGND包括藍牙主控芯片ADC, DAC，MIC部分模擬地以及音頻功放內部輸入端預放部分模擬地。最終DGND,PGND,AGND三大塊在電池或者電源輸入端匯總一點(diǎn)接地。如下圖所示：

2. 布局走線(xiàn)

    分地之后，可以保證地電流是相互隔離不影響。影響底噪聲大小其他因素還有器件的布局以及信號走線(xiàn)。

(1).  音頻功放芯片盡量靠近主控解碼芯片，音頻信號走線(xiàn)盡量短。

    音頻信號走線(xiàn)等于一根天線(xiàn)饋線(xiàn)，走線(xiàn)越長(cháng)感應到的噪聲越大，越容易受到噪聲的干擾。

進(jìn)入音頻功放放大后喇叭底噪聲相對明顯。

(2).  音頻信號走線(xiàn)盡量遠離數字電路。

    音頻信號走線(xiàn)如果靠近數字電路，比如藍牙主控的數碼管走線(xiàn)，ADKEY復用LED狀態(tài)指示燈走線(xiàn)，晶振等。無(wú)疑是增加了噪音耦合的幾率。所以layout 時(shí)要注意避開(kāi)，甚至包地隔離效果更好。

(3).  音頻信號輸入采樣電阻盡量靠近功放芯片管腳放置。

    音頻功放芯片內部輸入端等效于一個(gè)運放輸入端。外接輸入電阻決定芯片的增益。一般外接輸入電阻都有幾十kΩ, 藍牙主控芯片DAC輸出信號經(jīng)過(guò)輸入電阻后衰減比較小。那么輸入電阻后到芯片管腳端的走線(xiàn)容易受到噪聲干擾，放大后輸出到喇叭底噪聲變大。所以，外接輸

入電阻盡量靠近芯片管腳放置，盡量縮短到芯片管腳走線(xiàn)。

(4).  功放電源走線(xiàn)，地線(xiàn)盡量加粗。

    音頻功放是音箱整機耗電最大的部分，尤其內置升壓的音頻功放需要相當大的電流。如果使用長(cháng)而細的電源走線(xiàn)，會(huì )增大電源紋波。與短而寬的走線(xiàn)相比，又長(cháng)又細的走線(xiàn)阻抗較大，走線(xiàn)阻抗產(chǎn)生的電流變化會(huì )轉變成電壓變化，饋送到芯片內部，也會(huì )產(chǎn)生底噪聲。為了優(yōu)化性能，音頻功放電源走線(xiàn)，地線(xiàn)應盡量短，盡量粗。       容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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