TQR　是一款单芯片、多模音频功率放大器,有5种工作模式,全部带有　NCN　技术,有　效防止破音产生,独有　FM　模式、电话免提模式,专为手机音频应用而开发。　K5　带有　AB　类/D　类切换技术,电荷泵模式和直通模式切换技术,将AB　类、D　类、K　类放大器模式集　于一身,通过一线脉冲控制信号进行选择,可以针对不同功率的扬声器提供所需的工作模式,为手机公版　设计提供方便。　K5　带有艾为专有的　RNS　技术,对电话免提时的电源传导、空间辐射有很强的抑制作用,防止的　TDD　噪声的产生。K5　独有电话免提模式,带有净音技术,进一步抑制　TDD　Noise,让免提通话声干干净净。　K5　内置优异的　Pop-Click　杂音抑制电路,有效避免了芯片在开启和关断操作时的　Pop-Click　杂音。　K5　采用纤小的　TQFN　3mmX3mm_20L　封装,额定的工作温度范围为-40℃至85℃。　抗干扰一线脉冲控制技术　一线脉冲控制技术是一种只需要单　GOIO　口就可以对芯片进行操作,完成多种功能的控制方法,在GPIO　口紧缺和布线紧张的便携式系统中很受欢迎。　当控制信号的走线比较长,由于信号完整性或者射频干扰的问题,会产生窄小的毛刺信号,艾为的一　线脉冲控制技术在控制管脚内部加入了　Deglitch　技术,可以有效消除毛刺信号的影响,如图　6　所示。　图7艾为　Deglitch　功能示意图　传统的一线脉冲控制技术在芯片启动后仍然接收控制端口的脉冲信号,因此当主控芯片(如手机　BB)　在芯片工作期间误送脉冲时,就会发生状态错误的现象。K5　采用了一线脉冲状态锁存的技术,在主控芯片　送入脉冲后,将状态锁存,不再接收误送的脉冲信号,如图　7　所示。　图8抗干扰一线脉冲功能示意图　AW8735　产品手册　2012　年12　月V1.4　版权所有©　2011　上海艾为电子技术有限公司　第18　页共29　页　一线脉冲控制方法(K5　工作模式控制方法)　K5　通过检测SHDN管脚送入的一线脉冲信号上升沿数目来判断进入何种模式,　如图　8　所示:SHDN　管　脚直接拉高,只有一个上升沿,K5　进入　AB　类模式;SHDN　管脚直接拉高、拉低、拉高,有两个上升沿,　K5　进入　D　类模式……依次类推,K5　有5种工作模式,最多可以送入　5　个上升沿,上升沿的数目不允许超　过5个。　一线脉冲的高、低电平时间为　0.75μs　到10us　之间,建议采用　2us　的高、低电平时间。　TH　TL　AB类模式　D类模式　FM模式　K类模式　免提模式　TOFF　图9一线脉冲控制方法　需要在模式之间切换时,需要将SHDN先拉低,拉低时间(建议拉低时间为　1ms)超过　TOFF　后,芯片　关断,内部寄存器复位,再送入需要的脉冲就可以了,如图　9　所示。　图10　一线脉冲状态切换控制时序　RNS(RF　TDD　Noise　Suppression)　TDD　Noise　产生的原因　GSM　蜂窝电话采用　TDMA:Time　Division　Multiple　Access(时分多址)时隙分享技术。时分多址把时间　分割成周期性的帧,每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,基站发向多个移动终端的信号也都按　顺序安排在预定的时隙中传输。这其中每个　TDMA　帧含　8　个时隙,整个帧时长约为　4.615ms,每个时隙时　长为　0.577ms。　GSM　制式的手机,RF　功率放大器每隔　4.615ms(217Hz)就会有一次讯号传输,讯号传输时会产生　间歇的　Burst　电流和很强的电磁辐射。间歇的　Burst　电流会形成　217Hz　的电源波动;900MHz　和1800MHz　的高频　RF　信号形成了　217Hz　的射频包络信号。217Hz　的电源波动会通过传导耦合到音频讯号通路中,　217Hz　的射频包络信号会通过辐射耦合到音频讯号通路中,　如果防护不好,　就会产生可听到的　TDD　Noise,　其中包括了　217Hz　噪声和　217Hz　的谐波噪声信号。　AW8735　产品手册　2012　年12　月V1.4　版权所有©　2011　上海艾为电子技术有限公司　第19　页共29　页VBAT　RF　4.615ms　图11　GSM　射频工作时电源电压和　RF　信号示意图　RNS　技术通过艾为特有的电路架构对传导和辐射的干扰进行了全方面的抑制。有效提高对　TDD　Noise　的抑制能力　传导噪声的抑制　RF　功率放大器工作时,以217Hz　的频率从电池中抽取电流,由于电池有一定的内阻,会在电源上引　起217Hz　的电源纹波,电源纹波会通过音频功率放大器耦合到喇叭上。对电源波动的抑制能力取决于音频　功率放大器的　PSRR。　)　vdd　vout　log(　20　PSRR　ac　ac　=　全差分放大器由于输入、输出完全对称,理论上电源波动对两个输出的影响是完全一样的,差分输出　完全不受电源波动的影响。实际情况中,由于工艺偏差等因素影响,放大器会有一定的失配,PSRR　一般　都优于-60dB,-60dB　表示输出相对于电源的波动可以衰减　1000　倍,比如　500mVp　的电源波动,差分输出　为0.5mV,基本可以满足应用需求。　但在实际应用中,PSRR　为-60dB　甚至-80dB　的功率放大器都可能会碰到传导的　TDD　Noise　问题,这　是为什么呢?这里我们还需要考虑音频功率放大器外围器件失配的影响。　对传统音频功率放大器,当输入电阻　Rin、输入电容　Cin　发生失配时,会极大地影响音频功率放大器的　PSRR　指标,在24　倍放大倍数情况下,1%的输入电阻、电容失配会使　PSRR　弱化到-46dB　左右,10%的　输入电阻、输入电容失配会使　PSRR　弱化到-28dB　左右,当电源波动较大时,就很容易产生可听到的　TDD　Noise。　为了提升输入电阻、输入电容失配情况下音频功率放大器的　PSRR,K5　采用了特有的传导噪声抑制电　路,使得输入电阻、输入电容偏差　10%甚至更大的情况下仍然保持较高的　PSRR　值,极大地抑制了传导噪　声的产生。　辐射噪声的抑制　音频讯号模块的输入走线,输出走线,喇叭环路,甚至电源和地环路都可能会受到　RF　辐射干扰,较　长的输入走线、输出走线类似于天线的作用,尤其容易受到　RF　辐射的影响。　AW8735　产品手册　2012　年12　月V1.4　版权所有©　2011　上海艾为电子技术有限公司　第20　页共29　页　在设计中可以采用合理的　PCB　布局来降低　RF　辐射的影响,如尽量缩短输入、输出走线长度;音频器　件尽量远离　RF　天线并屏蔽;保持音频讯号通路上各器件地的完整性;在敏感结点增加到地的小电容旁路　RF　信号等。但是在实际应用中,PCB　布局很难完全考虑到　RF　辐射对音频讯号通路的影响,仍然会有一些　RF　能量会耦合到音频讯号通路中,形成可听的　TDD　Noise。为此,K5　在芯片内部采用了特有的　RF　辐射　抑制电路,在芯片内部建立屏蔽层,有效阻挡高频　RF　能量进入芯片中,保证功放输出给喇叭的驱动信号不　会受到天线　RF　辐射的影响,从而避免了由于天线　RF　辐射引起的　TDD　Noise。　图12　RF　辐射耦合示意图　净音技术(免提模式)　通过　RNS　技术,K5　可以很好地抑制　217Hz　的电源纹波干扰和　RF　辐射干扰,但如果　RF　信号对音频　功率放大器的前级(如BB)形成了干扰,前级音源信号中就含有　217Hz　的TDD　noise　信号,这样的干扰　信号与输入信号一样,会通过放大器放大,在喇叭上形成可听到的　TDD　noise。　净音技术主要用于抑制输入信号中　217Hz　的TDD　noise　干扰,只在　K5　免提模式中带有这个技术。实　时地检测输入信号的幅度,当输入信号的幅度低于设定的阈值后,逐步降低　K5　内部的增益,有效降低免提　空闲时段内的　TDD　noise。　图13　净音技术原理图　AW8735　产品手册　2012　年12　月V1.4　版权所有©　2011　上海艾为电子技术有限公司　第21　页共29　页NCN　音频应用中,输入信号过大或电池电压下降等因素都会导致音频放大器的输出信号发生不希望的破音　失真,并且过载的信号会对扬声器造成永久性损伤。艾为独特的无破音(NCN)功能可以通过检测放大器　的破音失真,自动调整系统增益,使得输出音频信号保持圆润光滑,不仅有效地避免了大功率过载输出对　喇叭的损坏,同时带来舒适的听音感受。　K5　的五种模式全部带有　NCN　功能,有效防止破音生产,保护喇叭不被损坏。　图14　NCN　工作原理图　启动时间(attack　time)　启动时间是指　NCN　功能从检测发现输出破音失真,到增益衰减-6dB　所需要的时间。快速的启动时间　可以响应快速变化的信号,防止瞬间破音产生并很好地保护喇叭,但是快速的启动时间可能会带来喘息声　的问题;缓慢的启动时间可以保持音乐缓慢变化的韵律,但是缓慢的启动时间对快速的信号变化响应较差,　可能会带来破音的问题。