【经验】音频电路中爆音的产生原因与解决方案
音频应用中常因DAC输出音频信号幅度较低，通常会使用运算放大器进行信号放大。但面对系统中只有单电源的情况下因直流偏置引起的爆音问题是音频电子工程师的一大困扰。下面我们使用3PEAK的TP1562A一起探讨爆音产生的原因和解决方案。
系统上电的爆音很多时候是因为输入耦合电容没放完电时就打开了音频通道，以致电容的放电直接被运放放大输出就产生了爆音。
图1.
上面图1.是音频放大器应用中的常规电路，通过主控GPIO控制MOS管可以有效控制系统上电的爆音。那么GPIO口什么时候才释放MOS管呢，我们来看看电容放电的时间：
Vt=Vu*exp(-T/RC)，即：T=RC(lnVu-lnVt)
Vt：T时刻的电容电压，Vu：电容放点前的初始值，电容充满电E=Vu。
再如图1，因为运放输入是高阻，所以电容的放电时间常数是：
C2*(R5+R4)=2.2u*105K
如果主控CODEC供电是3.3V，那么Vu=1.6V，但是电容放电Vt无限接近0时（-lnVt）无穷大，所以我们可以假设当Vt=500uV时，运放输出已经听不到爆音。
将参数值代入上式：T=(2.2u*105K)*(ln1.6V-ln500uV)=1864ms
也就是说CODEC上电后，主控的GPIO口置高控制2N7002的时间必须大于1864ms才能保证运放输出没有爆音。MUTE住1864ms对于有些系统的应用来说没问题，但也有些系统希望不能延时太长，上电之后很快系统就能正常工作。那么可以对系统中的电容放电时间常数进行调整，可以将R4，R5等比例减小，以减小C2放电时间常数RC来达到目的。
另外，改变RC的时间常数，有可能会影响音频最重要的指标之一：幅频特性。如果在不影响幅频特性前提下，RC的时间常数已经改到了最优，还是无法满足系统上电就能快速工作的要求，那么我们可以考虑通过改进电路来解决问题。
图2.
图2.是改进之后的电路，增加了个N管进行辅助放电。8050导通，C2的时间常数：
C2*(R5+3.8K)
T=(2.2u*33.8K)*(ln1.6V-ln500uV)=600ms
增加个N管，改变了电容C2的放电路径，改善了放电时间常数，当然在不影响频响的前提下，等比例减小R4、R5，还可以获得更优的时间常数，加快电容放电时间。
可能有些朋友会问C3的电容2.2uF，前面有个2.5V的DC偏置，是否也会因为放电问题产生爆音。我们来看C3后面串1K电阻然后通过一个MOS拉地，虽然有个2.5V的偏置但由于它的放电时间常数很小，只要运放上电时确保MOS管也同时导通控制爆音就好，上电时C3的充放电可以完全忽略。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由董慧转载自思瑞浦，原文标题为:音频电路中上电爆音的产生原因与解决方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【成功案例】基于国产音频功率放大器的音频电路及其采样电路的设计和优化方案
在医疗行业中，法规明确规定了医疗设备报警系统的安全可靠性，报警系统发出声音后必须回采，来判断喇叭是否正常，以确保设备出现故障后，操作人员能及时处理。笔者做过一款输液产品的研发，现将音频电路及其采样电路的设计经验分享给大家一下。本文讲述了一种基于圣邦微SGM4995的音频电路及其采样电路的设计和优化，用SGM722取代LM358，采样波形的频率恢复正常。
【经验】Silicon Labs高功率D类音频放大器设计性能分享，优势远远超过传统模拟放大器
D类放大器的性能远远超出传统的模拟放大器，其拥有更低的总谐波失真，更小的电路板空间，更高的功率效率和更低的BOM成本。高度集成的栅极驱动器IC可对系统架构和音频性能产生显着的积极影响。集成所有这些特性的解决方案使D类放大器设计者能通过最节省时间和成本的方式设计出产品。Silicon Labs的Si8241/Si8244音频驱动器是首款在单个IC封装中有效集成高功率D类解决方案所需功能的器件。
【成功案例】使用双相升压控制器ISL78227的音频包络跟踪，提高音频放大器效率
本文介绍了一款基于ISL78227的音频包络跟踪升压电路，应用于音频功率放大器，对电路设计中的一些要点做经验分享
思瑞浦（3PEAK）运算放大器选型表
思瑞浦（3PEAK）高性能运算放大器，精密运算放大器：失调电压低至5uV，温漂低至0.008uV，支持双电源供电。低噪声运算放大器：噪声系数低至0.1μVpp/Hz，适用于低噪声系统应用。超低功耗运算放大器：功耗低至300nA，轨到轨输出，适用于电池供电产品。超低功耗比较器：功耗低至300nA。负载驱动电流25mA，适用于便携式设备。
|
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
|
Channel
|
Supply Voltage(Min)
|
Supply Voltage(Max)
|
Iq per channel (Max)(μA)
|
GBW (Typ) (MHz)
|
Slew Rate(Typ)(V/μs)
|
Rail-Rail In
|
Rail-Rail Out
|
Ishort(Typ) (mA)
|
Vos(Max)(mV)
|
Offset Drift(Typ)(μV/°C)
|
Ib(typ)(pA)
|
Vn (Typ) (nV/rtHz)
|
Peak Noise at 0.1 to 10Hz(μVpp)
|
Operating Temperature Range(°C)
|
|
LM2904A-VR
|
高压运算放大器
|
Production
|
Industrial
|
MSOP-8
|
2
|
3
|
36
|
200
|
0.9
|
0.5
|
No, to V- only
|
Yes
|
30
|
3
|
7
|
60
|
70
|
20
|
-40 to 125
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
D34119低功耗音频放大器
描述- D34119是一款低功耗音频放大器集成电路，主要用于电话应用，如免提电话。它提供差分扬声器输出，以在低电源电压下最大化输出摆幅。该芯片无需耦合电容器到扬声器，开环增益为80dB，闭环增益由两个外部电阻设置。具有禁用引脚，可关闭电源和/或静音输入信号。D34119提供DIP8和SOP8封装。
型号- D34119
【应用】工作电压范围2.5~5.5V的D类音频放大器LPA2010应用于KTV一体机，效率高达85%
本文主要介绍了一款KTV一体机项目通过使用微源半导体的D类放大器LPA2010来驱动外部的喇叭单元，该电路设计相对简单，不需要外部再增加LC滤波电路，而且其静态电流和关断电流也都比较小，可以同时满足产品的声压、低功耗和尺寸大小等需求。
VA2239无滤波器D类音频放大器
描述- VA2239是一款高效能的无滤波器Class D立体声/桥接单声道音频功率放大器，适用于多种电源范围。它具有高效率（高达90%），可输出50W每通道至4Ω负载，并具备增益控制和多频率PWM调整功能。该产品集成过压保护、短路保护和热保护电路，提供直流检测和保护方案，以防止扬声器线圈损坏。
型号- VA2239TUG28,VA2239,VA2239□□□
VA2236低EMI 20W立体声D类音频放大器
描述- VA2236是一款低EMI、20W立体声D类音频放大器，适用于多种电源电压范围。它具有固定26dB增益设置，可在8Ω负载下输出15W功率，具有低功耗和较少的外部组件。VA2236集成了抗冲击、输出短路和过热保护电路，以确保设备可靠性。该产品适用于LCD电视、多媒体音箱和音响条等应用。
型号- VA2236,VA2236SPG16,VA2236□□□
MC34119 电话机低压音频放大电路
描述- MC34119是一款低功率音频放大集成电路，适用于电话机等设备上的低功率音频放大器。它具有宽电源电压范围、低静噪电流、可调音频增益等特点，支持多种封装形式。
型号- MC34119M/TR,MC34119,MC34119N,MC34119MM/TR
【应用】无滤波立体声D类音频放大器VA2207用于电脑桌面音箱，双声道输入立体声失真小听感佳
昱盛电子的VA2207无滤波立体声D类音频放大器，提供直流控制音量方案，低电源电流，高效率和少数外部元件即可直接驱动扬声器。VA2207还集成了防爆，输出短路和过热保护电路，更提高设备的可靠性，能够完美应用于电脑桌面音箱。
VA2218无滤波器D类音频放大器
描述- VA2218是一款低成本、无滤波器的D类立体声音频功率放大器，适用于多种电源电压范围。它具有简单的电压分压器增益控制，可输出30W每通道的功率，适用于高功率输出扬声器。VA2218具有功率限制功能，确保扬声器安全运行，并具有抗噪、输出短路和过热保护电路，以提高设备可靠性。
型号- VA2218TQG48,VA2218TSG28,VA2218,VA2218□□□
TDA7360 20W桥式/立体声音频放大器，带削波检测器
描述- UTC TDA7360是一款新型AB类音频功率放大器，采用Multiwatt®封装。该芯片具有高输出功率、低待机电流等特点，无需启动电容即可实现高性能表现。它具备过载检测功能，并支持自动音量控制系统。
型号- TDA7360L-J11-T,TDA7360G-J15-T,TDA7360,TDA7360L-J1,TDA7360G-J11-T,TDA7360G-J
【应用】A2327/A2410在液晶电视及显示器音频放大电路中的应用，效率可达88%
在液晶电视/显示器的音频放大电路中，AiT公司推荐使用的音频放大器是D级音频放大器A2327/A2410，这两款放大器均具有优异的电气性能，效率最高可达88%，能够最大程度地降低损耗。
VA2205 3W无滤波器立体声D类音频放大器
描述- VA2205是一款无滤波器立体声D类音频放大器，提供直流音量控制、低功耗、高效率，并需要少量外部组件直接驱动扬声器。该产品还集成了防弹、输出短路和过热保护电路，以提高设备可靠性。其功能使其非常适合小型LCD电视、LCD显示器、USB供电扬声器和其他需要更多电池寿命的应用。
型号- VA2205□□□,VA2205,VA2205TSG24
【应用】双声道的无滤波立体声D类音频放大器VA2213助力电子琴设计，效率转换高达88%
常用的电子琴有编曲键盘和合成器两大类，在键盘弹奏时MCU扫描键位，调取存储器ROM存放各类乐器的音效，通过混合放大器等音效处理电路，经由功放电路驱动喇叭单元发声，可见功放芯片在当中的重要性。本文将推荐昱盛电子的VA2213无滤波立体声D类音频放大器用于电子琴。
电子商城
现货市场
服务
提供语音芯片、MP3芯片、录音芯片、音频蓝牙芯片等IC定制，语音时长：40秒~3小时（外挂flash），可以外挂TF卡或U盘扩容。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论