音頻雜訊和破音的表征與解決之道

　　2. 軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)

　　在便攜式應用中，減小尺寸是重中之重，在地電位以下擺動(dòng)的單電源音頻驅動(dòng)器可用來(lái)省去隔直流電容。不需要隔直流電容的音頻驅動(dòng)器仍會(huì )受雜訊和破音問(wèn)題的影響，因為音頻驅動(dòng)器運算放大器的DC偏移電壓范圍為±10mV至±20mV。如果沒(méi)有一個(gè)電容來(lái)消除DC偏置電壓，在開(kāi)關(guān)切換時(shí)，開(kāi)關(guān)將會(huì )把偏置耦合到負載。

　　這個(gè)問(wèn)題的解決辦法是逐步將開(kāi)關(guān)OFF電阻提升到開(kāi)關(guān)ON電阻，使負載電壓的轉換速率(V/s)足夠慢，以不致引起雜訊和破音。當通過(guò)調制開(kāi)關(guān)導通時(shí)間(on time)打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)可以漸進(jìn)減小開(kāi)關(guān)電阻。漸進(jìn)的電阻變化可以在電源開(kāi)啟時(shí)在負載上建立一個(gè)時(shí)變(time varying)電壓分壓器。在負載上，表1給出的滿(mǎn)足的轉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(kāi)關(guān)的ISL54405器件。一個(gè)外部軟起動(dòng)電容可用來(lái)改變開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間，限制開(kāi)關(guān)輸出轉換速率。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(kāi)關(guān)輸入端20mV的DC信號，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)產(chǎn)生一個(gè)輸出，將轉換速率提升至1000V/s以上。圖11顯示了具有軟啟動(dòng)開(kāi)啟功能ISL54405器件。利用軟啟動(dòng)功能，現在開(kāi)關(guān)輸出的轉換速率不到5V/s，這符合雜訊和破音消除標準，見(jiàn)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，20mV偏移開(kāi)關(guān)輸入，開(kāi)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，20mV偏移開(kāi)關(guān)輸入，開(kāi)關(guān)輸出，ISL54405器件軟啟動(dòng)禁用，轉換速率=1550V/μs)