音頻雜訊和破音的表征與解決之道

　　2. 軟啟動開關

　　在便攜式應用中，減小尺寸是重中之重，在地電位以下擺動的單電源音頻驅(qū)動器可用來省去隔直流電容。不需要隔直流電容的音頻驅(qū)動器仍會受雜訊和破音問題的影響，因為音頻驅(qū)動器運算放大器的DC偏移電壓范圍為±10mV至±20mV。如果沒有一個電容來消除DC偏置電壓，在開關切換時，開關將會把偏置耦合到負載。

　　這個問題的解決辦法是逐步將開關OFF電阻提升到開關ON電阻，使負載電壓的轉(zhuǎn)換速率(V/s)足夠慢，以不致引起雜訊和破音。當通過調(diào)制開關導通時間(on time)打開開關時，軟啟動開關可以漸進減小開關電阻。漸進的電阻變化可以在電源開啟時在負載上建立一個時變(time varying)電壓分壓器。在負載上，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開關的ISL54405器件。一個外部軟起動電容可用來改變開關的開啟時間，限制開關輸出轉(zhuǎn)換速率。圖9和圖10顯示了具有軟啟動禁用功能的ISL54405器件。利用開關輸入端20mV的DC信號，開啟開關產(chǎn)生一個輸出，將轉(zhuǎn)換速率提升至1000V/s以上。圖11顯示了具有軟啟動開啟功能ISL54405器件。利用軟啟動功能，現(xiàn)在開關輸出的轉(zhuǎn)換速率不到5V/s，這符合雜訊和破音消除標準，見表1。

　　圖8：采用軟啟動電容器的ISL54405器件(圖字：5V電源，3V電源，軟啟動，軟啟動電容，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：具有軟啟動禁用功能的ISL54405(第一部分)(圖字：MUTE信號，20mV偏移開關輸入，開關輸出，ISL54405器件軟啟動禁用)

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