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作者：Bharath Vasan, John Caldwell，TI公司 在五期系列博客的最后一期中，我將論述驅(qū)動(dòng)耳機(jī)負(fù)載的運(yùn)算放大器中的噪音以及一些降低噪音的技術(shù)。之前的文章論述了耳機(jī)負(fù)載功率、耳機(jī)阻抗以及耳機(jī)放大器的穩(wěn)定性和失真原因。 通電或更改聲頻系統(tǒng)中的操作模式時(shí)，出現(xiàn)的令人厭煩的可聽(tīng)雜音通常被稱為噪音。由于耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器的高效率，產(chǎn)生的噪音成為高保真耳機(jī)系統(tǒng)中的嚴(yán)重問(wèn)題。甚至信號(hào)電壓中較小的瞬態(tài)也會(huì)在耳機(jī)中產(chǎn)生很吵、令人厭煩的聲音。為了改善用戶體驗(yàn)并防止耳機(jī)或其它敏感電子設(shè)備損壞，很多系統(tǒng)使用電路學(xué)來(lái)抑制通電增加時(shí)放大器輸出過(guò)程中產(chǎn)生的瞬態(tài)信號(hào)。 
圖 1：運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)耳機(jī)負(fù)載 我們來(lái)看看運(yùn)算放大器中噪音的常見(jiàn)來(lái)源。 圖1是驅(qū)動(dòng)耳機(jī)負(fù)載的運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)化框圖。它包括兩個(gè)級(jí)——一個(gè)增益級(jí)和一個(gè)輸出緩沖器，以及一個(gè)補(bǔ)償電容器、Cc和一個(gè)補(bǔ)償電壓，Vos。如圖所示，輸出緩沖器是一個(gè)單位增益級(jí)，能夠吸收電流和提供電流。 噪音通常與運(yùn)算放大器輸出引腳處的瞬態(tài)有關(guān)。噪音的主要來(lái)源是：
圖 2：OPA1622框圖 啟用電路(ENC)可在放大器處于啟用或關(guān)閉模式時(shí)保持對(duì)輸入級(jí)和輸出級(jí)的控制。啟用后，ENC能夠平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)增益級(jí)和輸出級(jí)。關(guān)閉后，ENC能夠控制補(bǔ)償電容器的充電，并禁用增益級(jí)和輸出級(jí)。優(yōu)化進(jìn)出關(guān)閉模式的過(guò)渡，可確保極小的電流注入到耳機(jī)負(fù)載中，從而最大限度減少噪音。 在OPA1622開(kāi)發(fā)期間，TI著重優(yōu)化了補(bǔ)償電壓以及它導(dǎo)致的噪音。OPA1622的補(bǔ)償電壓是50µV典型，最高是500µV。 圖3和圖4分別顯示了OPA1622在啟用和禁用期間的性能。只有極小的輸出瞬態(tài)會(huì)伴隨啟用或禁用的過(guò)程。輸出瞬態(tài)發(fā)生的時(shí)間極短，因此使用耳機(jī)時(shí)聽(tīng)到的可能性不大。
圖 3：?jiǎn)⒂酶咚矐B(tài) (32Ω)時(shí)的輸出電壓
圖 4：?jiǎn)⒂玫退矐B(tài) (32Ω)時(shí)的輸出電壓 有一些因素會(huì)影響驅(qū)動(dòng)耳機(jī)的運(yùn)算放大器的噪音性能。OPA1622通過(guò)使用一個(gè)噪音抑制電路，可提升聲頻應(yīng)用中的整體用戶體驗(yàn)。 |
