集成Pop-Click抑制的D类音频功放设计

"D类音频功放的可集成Pop-Click噪声抑制系统，通过全新的输出级软启动控制和辅助反馈环路实现噪声抑制，采用0.5 μm CMOS工艺，实现在单位增益、8 Ω负载下，Pop-Click噪声被抑制至1.5 mV内。" D类音频功率放大器，因其高效率和紧凑的尺寸，被广泛应用在便携式音频设备中。然而，D类功放在开关过程中产生的Pop-Click噪声，即在打开或关闭瞬间的瞬态音频信号，往往会给用户体验带来负面影响。为了改善这一问题，设计者们开发了一种可集成于D类音频功放芯片内部的Pop-Click噪声抑制系统。 该系统的核心在于输出级的软启动控制和辅助反馈环路。软启动控制确保了在电源开启或关闭时，功放输出的平稳过渡，避免了电压突变导致的大电流冲击和噪声。辅助反馈环路则增强了整个系统的稳定性，特别是在软启动期间，通过实时调整输出，减少噪声的产生。 在技术实现上，该系统采用了0.5微米的CMOS工艺，成功地将Pop-Click噪声抑制功能集成到一个2.0瓦单声道的D类音频功放芯片中。经过测试，在单位增益和8欧姆的喇叭负载条件下，噪声水平被有效抑制到1.5毫伏以内，这是一个显著的改进，极大地提升了音频播放的品质和用户的听感体验。 传统的D类音频功放通常会采用LC低通滤波器来消除高频噪声，但这种设计会增加成本和体积。无滤波级D类音频功放则通过全差分结构和双边“三态”PWM调制方案，实现了去除LC滤波器的同时，降低了静态功耗。然而，这种简化设计也使得Pop-Click噪声问题更为突出，因此集成噪声抑制系统显得尤为必要。 图1描绘了无滤波级D类音频功放的典型电路结构，包括前置运算放大器、三角波发生器、积分电路和全H-bridge输出级。在电源开启时，由于输入失调电压的存在，积分器的输出会导致PWM调制器产生初始的脉冲输出，这正是产生Pop-Click噪声的原因。通过优化的软启动和辅助反馈机制，这种噪声得以有效抑制。 D类音频功放的Pop-Click噪声抑制系统是一项关键的技术进步，它提升了音频设备的性能，满足了消费者对高品质、无干扰音频体验的需求。随着技术的不断发展，我们可以期待更先进的噪声抑制解决方案，进一步提升便携式音频设备的性能和用户体验。