關鍵字： 輸出輸出電容偏置
手機日益普及，已成為生活中不可缺少的通訊工具。而且手機的功能已不僅僅限於通話，手機早已成為時尚潮流的標誌和音訊**娛樂的乙個載體，***、fm收音機、手機電視、數碼拍照等等都逐漸成為中高階手機必不可少的功能。尤其是**手機的推出對手機的音質提出了更高的要求。
然而在手機音訊的設計中，pop雜訊問題一直是困擾工程師的難題之一。本文將分別闡述針對手機的揚聲器和立體聲耳機pop雜訊的產生機理，並介紹意法半導體針對這些問題提出的解決方法。
pop 雜訊
手機用音訊器件大部分都採用單電源供電，因為這樣可以簡化電源的設計和延長待機時間。而這時，音訊放大器的輸入訊號和輸出訊號往往會疊加上0.5倍電源電壓的直流電壓偏置。
所以，在音訊輸入端需要加輸入電容（cin）濾除音源的偏置電壓（vbias）；在輸出端使用單端接法時，也需要輸出電容（cout）濾掉這個偏置電壓，避免它在揚聲器兩端產生額外功耗。另外，還需要乙個偏置電容（cbias）來穩定偏置電壓，同時提高音訊功放的電壓抑制比。
pop雜訊是指音訊放大器在上電、斷電瞬間以及在待機切換時，電源對輸入電容，偏置電容或輸出隔直電容充電所產生的爆破聲。對電容的瞬時充電往往在輸出端會產生乙個尖峰電壓，此電壓加在揚聲器兩端，如圖1所示，生成電流並切割磁力線，產生作用力，使揚聲器發出pop-click雜訊。
手機揚聲器的pop雜訊解決方法
ts4990是意法半導體具有1.2w輸出能力的單聲道ab類放大器，其典型應用原理圖如圖2所示，圖2a和圖2b分別是單端和差分接法，而輸出皆採用了btl方式，不僅可以增大輸出功率，也取消了輸出端隔直電容。在圖中可以看到輸入電容cin和偏置電容cb，此時pop雜訊的原因就是兩電容的充電順序問題。
在放大器啟動時，作為音訊放大器內部偏置電壓濾波器的旁路電容cb以乙個恆定的速率線性充電，如圖3所示，在cb兩端電壓充電到0.5倍電源電壓時放大器才開始正常工作，這個充電時間就是音訊放大器的啟動時間。在啟動時間內，放大器輸出端無任何訊號輸出。
同時，輸入電容cin也以指數的速率充電，但是其充電迴路中串聯了增益電阻rin，增益電阻往往是幾十kω，這樣大大延長了其充電時間。如果在啟動時間內，cin完成充電，則不會有pop雜訊問題，但是如果cin在啟動時間內沒有完成充電，會產生pop雜訊，如圖3中紅線所示。這是因為旁路電容cb已經完成充電，正常工作的音訊放大器把cin充電的訊號放大到放大器輸出端，產生了如圖1的雜訊電壓。
為了消除pop雜訊，要選擇合適的rin、cin、cb的值，確保要在cb充電完成之前cin已經完成充電，也就是說，cin的時間常數tin應該遠小於與cb對應的啟動時間tb：tin<如果在設計電路和選擇器件時能夠按照以上規則進行，即使在很大增益的情況下ts4990也能達到接近於零的pop雜訊。ts4990在和一般音訊放大器比較時顯示出優秀的pop雜訊抑制能力。
除在外圍電路上的設計之外，還可以採用軟體的方法來消除pop雜訊。音訊放大器一般都會有乙個standby管腳，在****或語音時，可以先讓音訊放大器處於standby狀態，然後輸入音訊訊號，幾十毫秒以後再開啟音訊放大器，同樣可以有效地消除pop雜訊。
還有一點要說明的是，差分輸入的音訊放大器具有很好的雜訊抑制能力，如st的ab類音訊放大器ts4994和d類的ts4962。但在選擇差分電路的輸入電阻和輸入電容時，要分別注意兩個電阻和電容之間精度匹配的問題。選擇時盡量使用高精度的電阻和電容，如果精度不高，也容易帶來pop雜訊問題。
立體聲耳機的pop雜訊解決方法
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