| 內置升壓以及純D類(lèi)中功率音頻功放底噪聲相對鋰電直供小功率音頻功放突出明顯。其原因是升壓部分電路電流大，大電流的開(kāi)關(guān)信號在電感上產(chǎn)生噪聲。通過(guò)地線(xiàn)或者輻射影響音頻功放的信噪比。純D類(lèi)中功率音頻功放由于輸出功率大，放大倍數相應調大才能滿(mǎn)足靈敏度的要求，放大倍數增大直接影響音頻功放的輸出底噪聲。如何降低這兩類(lèi)音頻功放的輸出底噪聲，深圳市永阜康科技有限公司針對客戶(hù)在應用中的問(wèn)題，總結以下方法可供參考：
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。
(5). 濾波電容靠近管腳，靠近芯片地管腳放置，最大化電容濾波作用。
幾乎所有器件都需要一個(gè)以上的濾波電容，以提供電源不能提供的瞬態(tài)電流。這些電容需盡可能靠近電源引腳放置，以減少電容和器件引腳之間的寄生電感，電感會(huì )降低濾波電容的作用。另外，電容必需具有較低的接地阻抗，從而降低電容的高頻阻抗。電容的接地引腳盡量通過(guò)芯片同一走線(xiàn)層最短與芯片地管腳連接，確實(shí)經(jīng)過(guò)通孔才能與反面地線(xiàn)連接的必須在電容接地焊盤(pán)附近放置過(guò)孔。
(6). CS8676電源濾波電容擺放示意圖。
(7). 采用差分輸入可以明顯提高信噪比。
差分輸入具有較高的噪聲抑制，使得差分接收器能夠抑制正、負信號線(xiàn)上的共模噪聲。為充分利用差分放大器的優(yōu)勢，布線(xiàn)時(shí)保持相同的差分信號線(xiàn)對的長(cháng)度非常重要，使其具有相同的阻抗，二者盡可能相互靠近使其耦合噪聲相同。放大器的差分輸入對抑制來(lái)自系統數字電路的噪聲非常有效。 |
