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技術(shù)頻道

減少射頻載波干擾提高語音質(zhì)量

目前,音頻放大器受射頻強電場干擾的機會是越來越多。許多音頻放大器在設(shè)計時并沒有考慮到高頻信號干擾問題,因此很容易將射頻載波信息解調(diào)進音頻頻帶中,從而造成射頻干擾。

對GSM來說這個問題尤其突出,因為GSM采用了時分復(fù)用多址技術(shù),多部電話可以與基站同時通信。GSM話機以217Hz的調(diào)頻頻率突發(fā)傳送數(shù)據(jù),因此形成了217Hz調(diào)制的強電場。這些話機中的放大器要么必須抑制217Hz的射頻載波調(diào)制包絡(luò),要么必須采取適當?shù)碾姶牌帘未胧⒋穗妶銎帘蔚簟?

連接放大器和音源的輸入導(dǎo)線起著天線的作用,很容易拾取發(fā)射機的射頻信號,從而使該射頻信號成為放大器輸入信號的一部分。因為900MHz的射頻波長為30cm,因此一段7.5cm長的導(dǎo)線(理論上)將成為一個高效率的四分之一波長天線(相對于900MHz)。3.5cm的四分之一波長天線也很容易拾取到1.9GHz的GSM發(fā)射信號。而PCB上的信號導(dǎo)線長度一般非常接近這一頻率范圍信號的四分之一波長,因此音頻放大器很容易接收到高頻干擾信號。

可以采用以下方法來減少射頻噪聲影響:

* 將音頻放大器集成到基帶器件中

這樣做可以縮短音源和放大器之間的路徑,使得放大器的輸入導(dǎo)線不再成為GSM發(fā)射頻率的有效天線,這樣射頻干擾也就形不成音頻噪聲。但在基帶IC中使用的低成本耳機放大器一般聲音質(zhì)量較差。因為耳機中的放大器是由單電源供電的,因此在將放大器輸出信號連接到耳機揚聲器時必須使用隔直流電容。這個電容不僅占用電路板空間,還會降低低頻響應(yīng)性能,并增加音頻失真。

另外,耳機放大器的集成還會使敏感的模擬電路更靠近噪聲較高的數(shù)字電路,從而使得放大器的正確接地變得更加困難。

* 優(yōu)化電路板設(shè)計

通過仔細地設(shè)計電路版圖來確保良好的音質(zhì)和較低的射頻敏感性。將放大器的輸入導(dǎo)線布放在兩個地平面之間,從而實現(xiàn)與外部射頻電場的隔離。為了降低由輸入導(dǎo)線形成的天線的效率,可以將走線長度控制在遠小于最高射頻頻率的四分之一波長。

另外,放大器的供電回路也能拾取射頻信號。電路板設(shè)計師通常使用旁路電容來減少電源上的噪聲,但在射頻頻率點上,這類電容的自感會降低它們的旁路效果。圖中給出了1?F和10pF陶瓷電容的阻抗頻率特性。在音頻頻率范圍內(nèi),1?F電容對地有更小的阻抗,因此能夠提供更好的噪聲抑制。但在1MHz以上時,其自感的作用開始勝過電容的作用,因此阻抗開始增加。通常需要在1?F電容旁并聯(lián)一個10pF電容,后者就可以旁路掉1?F電容在GSM頻率范圍內(nèi)的自感

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