放大器电源也是拾取RF噪音的一个途径,电路板设计通常采用旁路电容来降低电源噪音,但在RF频率处,这些电容的自感应降低了高频率波的效能。图1给出了1μF和10pF陶瓷电容的阻抗随频率变化的曲线。在音频范围内,1μF电容对地阻抗较低,具有较好的噪音抑制能力。当频率高于1MHz时,其自感产生的阻抗高于容抗,使阻抗增大。如果在1μF电容处并联一只10pF电容,在800MHZ至1900MHzGSM频率范围内,小电容会旁路掉1μF电容的自感。

图1.放大器的电源线会拾取RF信号。图中数据表明1μF电容的对地阻抗低于10pF的阻抗,提供更好的噪音抑制能力
方案3-采用RF抑制放大器采用集成处理器/放大器或通过电路板布局能够在一定程度上克服RF敏感度,但更简单的方案是采用不易受RF电场干扰的耳机放大器。MAX9724便是针对抑制RF噪声而设计的放大器,可以解决RF敏感度问题,而不需特殊的电路板设计,可大大简化产品的开发过程,降低成本。
图2给出了MAX9724与普通音频放大器的比较。为了测试RF敏感度,将放大器(安装在没有针对低敏感度进行改进的PCB上)放置在隔离的RF腔内,该RF腔可以在没有其它电场的环境中产生一个可控电场。射频腔内,RF信号在两块极板之间产生一个电场。进行RF敏感度测试时,在100MHz与3GHz之间以100MHz的间隔对PCB施加50V/m的电场。之所以选择50V/m的电场,是因为它可以模拟器件在实际应用中可能遇到的场强。用1kHz的正弦波对RF载波进行100%振幅调制,产生放大器测试的最差工作条件。在放大器输出端测得的噪音是放大器解调后的1kHz包络幅度。

图2.数据表明:与普通放大器相比,MAX9724有效降低了放大器的RF敏感度
在GSM临界频率处,MAX9724的抗干扰能力比同类放大器至少高39dB。假设放大器输出为-70dBV或更低时已经是近乎安静,或人耳感受不到嘈杂的环境,而MAX9724在整个GSM频段均可达到或低于这一噪声水平。普通放大器则在所有RF测试频率下都会输出可闻噪声。
RF敏感度是手机音频放大器面临的关键问题。虽然将耳机放大器集成到基带处理器有助于解决这一问题,但具体方案却常常需要牺牲保真度。使用外部耳机放大器有两种方法能够抑制RF噪音(上述方案2和3):
通过屏蔽并缩短输入信号引线降低输入放大器的RF能量;
选择具有RF抑制功能的放大器,使耦合到输出端的噪声最小。
在某些情况下,只需采用上述技术中的一种就可充分降低RF敏感度。即便如此,也应选用具有RF抑制能力的耳机放大器,并仔细进行电路板布局,以便解决系统中的棘手问题。
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