音頻雜訊和破音的表征與解決之道

　　2. 軟啟動(dòng)開關(guān)

　　在便攜式應(yīng)用中，減小尺寸是重中之重，在地電位以下擺動(dòng)的單電源音頻驅(qū)動(dòng)器可用來省去隔直流電容。不需要隔直流電容的音頻驅(qū)動(dòng)器仍會(huì)受雜訊和破音問題的影響，因?yàn)橐纛l驅(qū)動(dòng)器運(yùn)算放大器的DC偏移電壓范圍為±10mV至±20mV。如果沒有一個(gè)電容來消除DC偏置電壓，在開關(guān)切換時(shí)，開關(guān)將會(huì)把偏置耦合到負(fù)載。

　　這個(gè)問題的解決辦法是逐步將開關(guān)OFF電阻提升到開關(guān)ON電阻，使負(fù)載電壓的轉(zhuǎn)換速率(V/s)足夠慢，以不致引起雜訊和破音。當(dāng)通過調(diào)制開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間(on time)打開開關(guān)時(shí)，軟啟動(dòng)開關(guān)可以漸進(jìn)減小開關(guān)電阻。漸進(jìn)的電阻變化可以在電源開啟時(shí)在負(fù)載上建立一個(gè)時(shí)變(time varying)電壓分壓器。在負(fù)載上，表1給出的滿足的轉(zhuǎn)換速率可以消除由于DC偏置電壓引起的雜訊和破音。

　　圖8突出顯示了集成了軟啟動(dòng)開關(guān)的ISL54405器件。一個(gè)外部軟起動(dòng)電容可用來改變開關(guān)的開啟時(shí)間，限制開關(guān)輸出轉(zhuǎn)換速率。圖9和圖10顯示了具有軟啟動(dòng)禁用功能的ISL54405器件。利用開關(guān)輸入端20mV的DC信號(hào)，開啟開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)輸出，將轉(zhuǎn)換速率提升至1000V/s以上。圖11顯示了具有軟啟動(dòng)開啟功能ISL54405器件。利用軟啟動(dòng)功能，現(xiàn)在開關(guān)輸出的轉(zhuǎn)換速率不到5V/s，這符合雜訊和破音消除標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

　　圖8：采用軟啟動(dòng)電容器的ISL54405器件(圖字：5V電源，3V電源，軟啟動(dòng)，軟啟動(dòng)電容，雜訊和破音和邏輯控制，音頻編解碼器1，音頻編解碼器2)

　　圖9：具有軟啟動(dòng)禁用功能的ISL54405(第一部分)(圖字：MUTE信號(hào)，20mV偏移開關(guān)輸入，開關(guān)輸出，ISL54405器件軟啟動(dòng)禁用)

　　圖10：軟啟動(dòng)與禁用功能的ISL54405(第2部分)(圖字：MUTE信號(hào)，20mV偏移開關(guān)輸入，開關(guān)輸出，ISL54405器件軟啟動(dòng)禁用，轉(zhuǎn)換速率=1550V/μs)