利用PCB布局技术实现音频放大器RF噪声抑制

relchhiclty · 发表于 2018-12-24 13:20

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利用PCB布局技术实现音频放大器RF噪声抑制

引言

　　RF抑制亦即RF敏感度，它已成为手机、MP3播放器及笔记本电脑的音频领域中和PSRR、THD+N及SNR一样重要的设计要素。蓝牙技术正逐渐作为中耳机和话筒的无线串行电缆替代方案应用于移动设备中。采用IEEE 802.11b/g协议的无线局域网(WLAN)技术也已成为个人电脑和笔记本电脑的标准配置。GSM、PCS和DECT技术中的TDMA多路复用会引入较大的RF干扰。当今密集的RF环境引发了业界对电子电路RF敏感度和RF对整体系统完整性影响的关注。音频放大器即是一个对RF敏感的系统模块。

　　音频放大器会对RF载波进行解调，并在其输出端再生出调制信号及其谐波成分。某些频率会落入音频基带的范围，从而在系统的扬声器输出端产生用户不希望听见的“嗡嗡”声。为了避免此问题，系统设计员必需充分了解所选放大器IC的局限性及其相应的PCB布局。本文将指导设计人员如何优化音频放大器电路板的RF抑制能力。

　　寻找RF噪声的来源

　　良好的布局(即，较好的RF抑制能力)的关键，首先要确认RF耦合噪声的来源。如果所选的音频放大器有评估板，则可利用评估板检查各引脚的RF敏感度。选择一个所感兴趣的频率，例如WLAN应用中的2.4GHz。根据天线原理，引线长度为1.2英寸(2.4GHz RF信号的四分之一波长)的天线在2.4GHz频率时效率很高。

　　l=c/(4*f)

　　其中l=长度, c=3X108, f=频率。

　　截取一段1.2英寸的导线并将其直接焊在IC的一个引脚上，测量(见附录) IC在感兴趣的频率(2.4GHz ±10%)的RF抑制能力。取下1.2英寸引线并将其焊接到放大器的另一个引脚上，重复RF测量过程。请确保每次测试的条件均保持一致。用这种方法继续测量，直至1.2英寸引线接到放大器的每个引脚，并且记录下在感兴趣频率下的RF测量结果。最后，引脚不连接天线的情况下，测量IC的RF抑制能力。

　　最后一次测试为我们提供了一个放大器性能的基准。将该测试结果与先前的测试结果进行比较，可以得出对RF解调信号最为敏感的放大器引脚。利用这些数据，我们可以对PCB的设计进行优化，减少被耦合到放大器引脚的RF噪声。

　　MAX9750实例分析：工程评估结果表明MAX9750 IC中RF敏感度最高的九个引脚：INL、INR、BIAS、VOL、BEEP、OUTL_和OUTR_。

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