前言

　　一部精美的手機，配上優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的大聲音樂(lè )，無(wú)論走到哪里都能引來(lái)無(wú)數羨慕的目光。手機音質(zhì)的好壞直接影響著(zhù)產(chǎn)品的成功與否，而音頻功率放大器對音樂(lè )的還原品質(zhì)有著(zhù)至關(guān)重要的作用，直接影響著(zhù)手機的音樂(lè )表現能力�？梢哉f(shuō)音頻功放是任何一種多媒體功能都要用到的基本功能，而且每種功能對音頻功放的要求還不盡相同，給音頻功放的設計帶來(lái)了諸多挑戰。

　　手機行業(yè)的競爭早已進(jìn)入白熱化，越來(lái)越多的功能被“擠進(jìn)”了一個(gè)非常有限的空間，像FM、ATV、BT和GPS等功能都逐漸成為標配，而成本控制又做到了極致，板上留給音頻的空間越來(lái)越小，不僅難以獲得好的音質(zhì)，而且容易受到其他功能模塊的干擾，尤其是TDD-Noise和EMI干擾。面對如此多的挑戰，之前單一工作模式的功放產(chǎn)品已經(jīng)難以勝任現在音頻設計的要求。“多模功放”的概念應運而生，針對不同的應用，選擇不同的工作模式，發(fā)揮不同模式功放所固有的優(yōu)勢，

　　針對現在音頻設計面臨的諸多挑戰，艾為電子首次提出了“多模功放”的概念，即K5，第五代K類(lèi)功放。在不同的應用條件下，對功放有不同的要求，針對可能碰到的問(wèn)題，采用合適的模式工作，在源頭上徹底消除各種問(wèn)題隱患。比如FM或ATV容易受到EMI干擾，可以選用FM模式；如果碰到TDD-Noise，可以選用免提模式；對于共板設計，多模功放既可以變身AB類(lèi)，又可以變身D類(lèi)，隨心所欲。多模功放的概念將復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，化整為零，使得各種問(wèn)題迎刃而解。

　　音頻設計面臨的挑戰

　　好音質(zhì)當然是音頻設計的不變追求，那么是不是低失真（THD），高信噪比（SNR）就是一款好功放呢？不全是，經(jīng)過(guò)這些年發(fā)展，功放技術(shù)有了長(cháng)足的進(jìn)步，各項指標都得到了很大提高，各家的指標貌似都差不多，但設計人員可能都碰到過(guò)這種情況：Demo板上測試，一切都OK，但一貼到手機主板上就什么問(wèn)題都來(lái)了，比如音質(zhì)變差，免提有TDD-Noise，EMI干擾等。其根本原因是手機主板的環(huán)境要惡劣的多，很多指標急劇變差導致。所以抗干擾能力成為功放選型的關(guān)鍵指標，尤其是TDD-Noise和EMI干擾最為常見(jiàn)。

　　TDD-Noise

　　提到TDD-Noise，俗稱(chēng)“電流聲”，大家都有點(diǎn)談虎色變，TDD Noise可以通過(guò)兩個(gè)途徑干擾到音頻電路，一個(gè)是天線(xiàn)輻射，理論上講，芯片的任何一個(gè)管腳都會(huì )拾取空間的射頻信號，只是大部分管腳拾取的信號不會(huì )最終傳到音頻功放的輸出上，而能干擾的輸出從而導致TDD Noise的只有音頻功放的輸入，輸出，共模電壓（如果有的話(huà)），電源和地；另一個(gè)途徑是電源線(xiàn)和地線(xiàn)的傳導。

　　K5采用了獨創(chuàng )的完全對稱(chēng)的Anti-TDD功放架構，芯片內部器件和走線(xiàn)是完全對稱(chēng)排布，同時(shí)對于功放敏感引腳看到的任何電路都采用RNS（RF TDD Noise Suppression）技術(shù)，不僅使射頻信號難以干擾到芯片內部，即使有極少量干擾信號進(jìn)入也會(huì )被完全對稱(chēng)的Anti-TDD功放架構完全濾除掉。

　　圖1：RNS技術(shù)

　　地線(xiàn)上的TDD干擾最難濾除，因為它會(huì )與輸入信號疊加在一起，所以建議在能采用差分輸入的平臺一定要使用差分輸入，且走線(xiàn)要平行對稱(chēng)。同時(shí)K5中的“免提模式”采用“凈音”技術(shù)可以有效濾除這種TDD Noise，建議只在免提通話(huà)模式下使用。

　　圖2：凈音技術(shù)

　　EMI干擾

　　手機中由于FM和ATV的工作頻段相對偏低，FM的工作頻段是100MHz左右，ATV的大概是400-800MHz，如果板子布局或走線(xiàn)不夠合理，容易受到功放電路的EMI干擾。功放中EMI的來(lái)源有兩個(gè)：一個(gè)是工作頻率，如功放的調制頻率，電荷泵的工作頻率，但這個(gè)頻率一般很低，不會(huì )超過(guò)1MHz，對FM，ATV或GSM幾乎沒(méi)有干擾。

　　另一個(gè)主要來(lái)源是快速翻轉的邊沿，如功放的輸出方波信號，電荷泵Flying電容正負兩端的信號。K類(lèi)功放由于音量比普通D類(lèi)要大很多，要求功放的輸出幅度也大，導致的EMI干擾也大，盡管采用抗EMI的“EEE”邊沿控制技術(shù)，但還是會(huì )有一定的干擾。在K5中專(zhuān)門(mén)設置了“FM模式”，采用的是模擬輸出，輸出的是正弦波，不再是方波，在源頭上消除了產(chǎn)生EMI干擾。

　　在實(shí)際應用中，我們發(fā)現電荷泵也是會(huì )產(chǎn)生EMI干擾的，因為Flying電容的正負端是方波信號，由于方波信號的幅度不大，所以干擾也不大。K5中針對電荷泵也采用了邊沿控制技術(shù)，減緩邊沿的翻轉速度，使得電荷泵的EMI干擾大大降低。

　　多模K類(lèi)功放

　　AW8735是艾為推出的第一款多模K類(lèi)音頻功放，對于不同的應用，選擇不同的工作模式，發(fā)揮不同類(lèi)型功放所固有的優(yōu)勢，讓整體性能最優(yōu)。共有五種工作模式：AB類(lèi)、D類(lèi)、FM模式、K類(lèi)、免提模式。

　　對于A(yíng)W8735的5個(gè)工作模式，實(shí)際應用中，各模式選擇原則如下：

　　1. 一般情況下都可以選用K類(lèi)模式。

　　2. 如果有TDD Noise，可以在免提時(shí)工作在功放的“免提模式”，其他的仍工作在K類(lèi)模式

　　3. 如果FM或ATV有EMI干擾，可以將FM或ATV工作在“FM模式”，EMI干擾特別大時(shí)還可以工作在D類(lèi)或AB類(lèi)模式，尤其是AB類(lèi)模式，將沒(méi)有任何EMI干擾，其他的仍工作在K類(lèi)模式。

　　4. 對于共板設計，可以根據客戶(hù)不同需求工作在A(yíng)B類(lèi)，D類(lèi)和K類(lèi)。不用放置多套功放電路做兼容，大大節省空間。

　　采用一線(xiàn)脈沖方式控制，可以很方便的進(jìn)入任何一種工作模式，各模式的控信號如下：

　　圖3：一線(xiàn)脈沖方式控制

　　AW8735管腳與AW8733完全兼容，如果是工作在A(yíng)W8733的第四個(gè)狀態(tài)，可以直接換成AW8735，軟硬件都不用做任何改動(dòng)直接替換，方便升級換代。如果在A(yíng)W8733中碰到了EMI，TDD Noise等問(wèn)題，換成AW8735后只需修改軟件就可以用相應的工作模式來(lái)解決，使用起來(lái)極其方便。

　　總結

　　手機功能集成的越來(lái)越多，而體積又是向輕薄方面發(fā)展，板上留給音頻的空間越來(lái)越小，不僅難以獲得好的音質(zhì)，而且容易受到其他功能模塊的干擾。面對如此多的挑戰，之前單模功放產(chǎn)品已經(jīng)難以勝任現在音頻設計的要求。多模功放的概念應運而生，針對不同的應用，選擇不同的工作模式，發(fā)揮不同模式功放所固有的優(yōu)勢，將音頻調試，TDD Noise，EMI干擾等問(wèn)題化整為零，迎刃而解。大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，為客戶(hù)在激烈的競爭中占到先機。