• 在單電源供電時(shí)，耳機(jī)輸出必須保持該動(dòng)態(tài)范圍，而該電源電壓通常從DC-DC轉(zhuǎn)換器獲取，并與高速數(shù)字電路共用。
• 根據(jù)這些電路的信號(hào)幅值與負(fù)載阻抗，從電源吸取的電流峰值可達(dá)90mA。
• 關(guān)斷電源或耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，應(yīng)當(dāng)聽(tīng)不見(jiàn)咔嗒聲與瞬態(tài)雜音。

電源噪聲

雜音抑制

雜音抑制是衡量IC能力的另一指標(biāo)，也就是將IC靜音或上電(或斷電)時(shí)出現(xiàn)的突發(fā)性噪音或瞬態(tài)噪音減小到最小的能力。很難在輸出驅(qū)動(dòng)器中獲得這樣的性能，這是因?yàn)閷?duì)輸出驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，沒(méi)有下游電路可以被靜音，從而屏蔽出現(xiàn)的異常信號(hào)。若插入了耳機(jī)，那么無(wú)論用什么驅(qū)動(dòng)都不可避免的造成音頻系統(tǒng)的瞬變性能。

耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器通常采用單電源供電，其輸出通過(guò)大隔直流電容交流耦合至插孔，如圖1所示。這樣的安排可以防止耳機(jī)兩端出現(xiàn)直流電壓。正常工作過(guò)程中，由于電容的耳機(jī)側(cè)是地電勢(shì)，而放大器輸出直流偏置約為電源電壓的一半，因此隔直電容兩端有直流電壓。電源首次上電時(shí)，必須將電容充電至直流工作電壓，但是充電電流還是必然流經(jīng)負(fù)載(耳機(jī)音頻線(xiàn)圈)。那么用什么方法才能防止該電流產(chǎn)生雜音信號(hào)呢?


圖1. 該電路是用于單電源產(chǎn)品中耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器的典型配置，其中包括串聯(lián)電容，與耳機(jī)阻抗一起構(gòu)成了高通濾波器(為了阻斷來(lái)自耳機(jī)的DC所必需的)。

有些設(shè)計(jì)使用放大器輸出周邊的JFET與分立元件抑制充電電流，有些電路則提供RC時(shí)間常數(shù)減緩導(dǎo)通時(shí)的瞬變，該方法通過(guò)降低干擾頻率的含量，減少干擾因素。有的產(chǎn)品采用了背對(duì)背指數(shù)斜坡(S形)進(jìn)一步抑制上電引起的雜音。與RC指數(shù)方法不同的是，這種抑制方式不會(huì)引起dv/dt的突變。

由于輸出電容需要對(duì)GND放電，因此斷電時(shí)的瞬變更難解決。放大器怎么才能在沒(méi)有電源的情況下控制輸出電容的放電?

一種不同的方法

理想的方法是完全省去輸出電容，從而消除流經(jīng)耳機(jī)音頻線(xiàn)圈的充電或放電的影響。例如通過(guò)為耳機(jī)驅(qū)動(dòng)提供直流耦合、0V輸出偏置，并用雙極性電源為放大器供電，就可以省去這些電容。但是絕大多數(shù)電池供電設(shè)計(jì)都受單端電源的限制，這種情況下有如下選擇。

一種選擇是使用第三個(gè)放大器將耳機(jī)返回端偏置在電源電壓的中間位置，這樣就產(chǎn)生了“偽0V”輸出偏置。由于主立體聲放大器的偏置也是滿(mǎn)擺幅的一半，于是可以省去直流耦合電容。因此，第三個(gè)放大器必須具備從兩個(gè)主放大器吸取并提供電流的能力，并足以處理任何耳機(jī)插頭(插孔管套需要與機(jī)殼隔離)插入時(shí)的ESD放電。

另一種選擇是利用提供的正電源產(chǎn)生專(zhuān)用的負(fù)電源，或使用傳統(tǒng)的產(chǎn)生負(fù)電源的耳機(jī)放大器(圖2)。對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，ESD與接地都不成問(wèn)題，并且額外的電壓幅度使輸出電壓峰-峰值幾乎翻倍—采用+3V或小于+3V電源供電時(shí)，這是很有用的。


圖2. 為了實(shí)現(xiàn)放大器的雙電源供電，板上電荷泵將正電源電壓反相。不再需要串聯(lián)電容，電荷泵所需的微型陶瓷電容極大地減小了PCB的面積。

MAX9724/MAX9728耳機(jī)放大器通過(guò)正電源引腳產(chǎn)生內(nèi)部負(fù)電源。由于放大器的直流輸出偏置為0V，因此不需要輸出隔直流電容。內(nèi)部鎖定電路防止由于電源電壓過(guò)低或上電、斷電過(guò)程引起的偽操作，因此沒(méi)有雜音。由于放大器輸出電壓擺幅幾乎是單電源電壓的兩倍，因此還可以獲得其它優(yōu)點(diǎn)，包括更大的信號(hào)擺幅以及更大的輸出功率。

進(jìn)一步的障礙