减少射频载波干扰提高语音质量
目前,音频放大器受射频强电场干扰的机会是越来越多。许多音频放大器在设计时并没有考虑到高频信号干扰问题,因此很容易将射频载波信息解调进音频频带中,从而造成射频干扰。对GSM来说这个问题尤其突出,因为GSM采用了时分复用多址技术,多部电话可以与基站同时通信。GSM话机以217Hz的调频频率突发传送数据,因此形成了217Hz调制的强电场。这些话机中的放大器要么必须抑制217Hz的射频载波调制包络,要么必须采取适当的电磁屏蔽措施将此电场屏蔽掉。
连接放大器和音源的输入导线起着天线的作用,很容易拾取发射机的射频信号,从而使该射频信号成为放大器输入信号的一部分。因为900MHz的射频波长为30cm,因此一段7.5cm长的导线(理论上)将成为一个高效率的四分之一波长天线(相对于900MHz)。3.5cm的四分之一波长天线也很容易拾取到1.9GHz的GSM发射信号。而PCB上的信号导线长度一般非常接近这一频率范围信号的四分之一波长,因此音频放大器很容易接收到高频干扰信号。
可以采用以下方法来减少射频噪声影响:
将音频放大器集成到基带器件中
这样做可以缩短音源和放大器之间的路径,使得放大器的输入导线不再成为GSM发射频率的有效天线,这样射频干扰也就形不成音频噪声。但在基带IC中使用的低成本耳机放大器一般声音质量较差。因为耳机中的放大器是由单电源供电的,因此在将放大器输出信号连接到耳机扬声器时必须使用隔直流电容。这个电容不仅占用电路板空间,还会降低低频响应性能,并增加音频失真。
这样做可以缩短音源和放大器之间的路径,使得放大器的输入导线不再成为GSM发射频率的有效天线,这样射频干扰也就形不成音频噪声。但在基带IC中使用的低成本耳机放大器一般声音质量较差。因为耳机中的放大器是由单电源供电的,因此在将放大器输出信号连接到耳机扬声器时必须使用隔直流电容。这个电容不仅占用电路板空间,还会降低低频响应性能,并增加音频失真。
优化电路板设计
通过仔细地设计电路版图来确保良好的音质和较低的射频敏感性。将放大器的输入导线布放在两个地平面之间,从而实现与外部射频电场的隔离。为了降低由输入导线形成的天线的效率,可以将走线长度控制在远小于最高射频频率的四分之一波长。
另外,放大器的供电回路也能拾取射频信号。电路板设计师通常使用旁路电容来减少电源上的噪声,但在射频频率点上,这类电容的自感会降低它们的旁路效果。图中给出了1?F和10pF陶瓷电容的阻抗频率特性。在音频频率范围内,1?F电容对地有更小的阻抗,因此能够提供更好的噪声抑制。但在1MHz以上时,其自感的作用开始胜过电容的作用,因此阻抗开始增加。通常需要在1uF电容旁并联一个10pF电容,后者就可以旁路掉1uF电容在GSM频率范围内的自感。
采用不受射频影响的音频放大器
这也许是最简单的解决方案,在一些情况下无需增加成本和电路板设计的复杂性就能解决问题,比如MAX9724耳机放大器就不容易受射频电场的干扰。
综上所述,在某些情况下一般只需采用上述的某一技术,但有时尚嫌不足。如果联合运用不易受射频影响的放大器和优化的电路版图设计,就可以确保能够消除射频噪声的干扰,即使在最恶劣的环境中也没有问题。
开发资料与工具:
声明:本站部分内容根据互联网资料整理而成,若侵犯您的权益,请联系我们,我们会尽快处理。