如何降低音频功率放大器瞬时杂音

文章摘要：输入阶段静噪直流输入偏置问题造成的杂音问题并不如输出偏置那么大，但是相比之下它更复杂，因此这里先讨论输入偏置问题。因为输入直流偏压产生的杂音是由于设备进入待机模式时输入直流偏压明显降低引起的，因此很明显的一个解决方案是在设备处于任何状态时都强制输入保持在 2.1 V 。这个解决方案并不像第一眼看起来的那么简单。简单地在输入电路中加入一个电阻分压器，以便从电源上获得 2.1 V 的偏压，这并不是一个好的解决方案。虽然它提供了所需的恒定直流偏压，但是它也要求在输入电容器的设备端上永久地安装两个电阻，其影响是大大地削弱输入信号。我们需要这样一种解决方案：当设备处于待机模式时，由一个外接源对输入施加偏

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　　输入阶段静噪
　　直流输入偏置问题造成的杂音问题并不如输出偏置那么大，但是相比之下它更复杂，因此这里先讨论输入偏置问题。
　　因为输入直流偏压产生的杂音是由于设备进入待机模式时输入直流偏压明显降低引起的，因此很明显的一个解决方案是在设备处于任何状态时都强制输入保持在 2.1 V 。
　　这个解决方案并不像第一眼看起来的那么简单。简单地在输入电路中加入一个电阻分压器，以便从电源上获得 2.1 V 的偏压，这并不是一个好的解决方案。虽然它提供了所需的恒定直流偏压，但是它也要求在输入电容器的设备端上永久地安装两个电阻，其影响是大大地削弱输入信号。
　　我们需要这样一种解决方案：当设备处于待机模式时，由一个外接源对输入施加偏压，但当设备处于正常工作状态时，这个外接源就会被断开。为了达到这个目的，必须与电阻分压器（其大小应适合电源电压）配合使用一系列开关。第一个开关与“STANDBY”引脚相连接，起逆变器的作用。第二个开关负责连接或断开“INPUT”引脚与电阻分压器形成的2.1V电压。

 

 

　　TPA1517 的输入偏置电流相对较大，因此有必要在电阻分压器中使用阻抗值较小的电阻。这样能将输入偏置电流对分压器产生的2.1V电压的影响减到最小。使用串联总值超过10kΩ的电阻是不明智的，因为输入偏置电流会大到足以显著地改变分压器电压。但是，电阻值过低也会导致通过电阻的电流很高，这会产生不必要的热量。例如，如果R1是1 kΩ，它会消耗大约100 mW的功率，R2会消耗大约25mW的功率，分压器电流是 9.84mA。如果R1电阻值从1kΩ降低到100Ω，12 V 下的分压器电流会从 9.84 mA 跃升至 98.4 mA。这意味着 R1 与 R2 将分别消耗约为 1W 及 1/4 W 的功率！参看表1，以获取输入电压分压器的建议电阻值。在选择电阻时，要注意选择具有适当额定功率的电阻。

 

 

　　输出阶段静噪
　　输出瞬时值对杂音的影响是非常大的。如图2所示，输出阶段是形成最大电压突增的原因，而这与耳朵所能听见的杂音直接相关。
　　对输出阶段引起的杂音的解决方案是当设备进入待机模式时，快速地（但不是即刻地）将输出接地，然后当设备返回工作模式时，允许输出值返回中间轨。
　　如果有意地将输出接地，那么当设备开始返回工作模式时，输出值就不会波动。输出值返回适当的水平，并仅在输出开关关掉时方能驱动扬声器（晶体管 Q2 与 Q3 是输出开关，参见 图 5）。

 

　　输入输出静噪一起考虑
　　输入与输出周围都必须有适当的电路，以获得最佳的杂音解决方案。另外，由于 TPA1517 是立体声放大器，因此杂音抑制电路必须经过改造，以便用最少的元件数量在两个声道上都能起作用。要达到这个目的，可以只使用一个逆变器来驱动左右两边的输入开关以及左右两边的输出开关。
　　图 5 是有关一个全面的立体声解决方案的详细图解。图 5 中描述的电路使用双极管，它一般比 FET 要便宜。如果更偏好 FET，图 6 描述了一个类似的电路。“待机控制”应当拉到最低档，这可以确保 VBE 的变化不会意外地激活电路。

 

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