前言

　　一部精美的手機(jī),，配上優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的大聲音樂(lè),，無(wú)論走到哪里都能引來(lái)無(wú)數(shù)羨慕的目光。手機(jī)音質(zhì)的好壞直接影響著產(chǎn)品的成功與否,，而音頻功率放大器對(duì)音樂(lè)的還原品質(zhì)有著至關(guān)重要的作用,，直接影響著手機(jī)的音樂(lè)表現(xiàn)能力?？梢哉f(shuō)音頻功放是任何一種多媒體功能都要用到的基本功能,，而且每種功能對(duì)音頻功放的要求還不盡相同，給音頻功放的設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn),。

　　手機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)早已進(jìn)入白熱化,，越來(lái)越多的功能被“擠進(jìn)”了一個(gè)非常有限的空間，像FM,、ATV、BT和GPS等功能都逐漸成為標(biāo)配,，而成本控制又做到了極致,，板上留給音頻的空間越來(lái)越小，不僅難以獲得好的音質(zhì),，而且容易受到其他功能模塊的干擾,，尤其是TDD-Noise和EMI干擾。面對(duì)如此多的挑戰(zhàn),，之前單一工作模式的功放產(chǎn)品已經(jīng)難以勝任現(xiàn)在音頻設(shè)計(jì)的要求,。“多模功放”的概念應(yīng)運(yùn)而生，針對(duì)不同的應(yīng)用,，選擇不同的工作模式,，發(fā)揮不同模式功放所固有的優(yōu)勢(shì)，

　　針對(duì)現(xiàn)在音頻設(shè)計(jì)面臨的諸多挑戰(zhàn),，艾為電子首次提出了“多模功放”的概念,，即K5，第五代K類(lèi)功放,。在不同的應(yīng)用條件下,，對(duì)功放有不同的要求，針對(duì)可能碰到的問(wèn)題,，采用合適的模式工作,，在源頭上徹底消除各種問(wèn)題隱患,。比如FM或ATV容易受到EMI干擾，可以選用FM模式,；如果碰到TDD-Noise,，可以選用免提模式；對(duì)于共板設(shè)計(jì),，多模功放既可以變身AB類(lèi),，又可以變身D類(lèi)，隨心所欲,。多模功放的概念將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,，化整為零，使得各種問(wèn)題迎刃而解,。

　　音頻設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)

　　好音質(zhì)當(dāng)然是音頻設(shè)計(jì)的不變追求,，那么是不是低失真（THD），高信噪比（SNR）就是一款好功放呢,？不全是,，經(jīng)過(guò)這些年發(fā)展，功放技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,，各項(xiàng)指標(biāo)都得到了很大提高,，各家的指標(biāo)貌似都差不多，但設(shè)計(jì)人員可能都碰到過(guò)這種情況：Demo板上測(cè)試,，一切都OK,，但一貼到手機(jī)主板上就什么問(wèn)題都來(lái)了，比如音質(zhì)變差,，免提有TDD-Noise,，EMI干擾等。其根本原因是手機(jī)主板的環(huán)境要惡劣的多,，很多指標(biāo)急劇變差導(dǎo)致,。所以抗干擾能力成為功放選型的關(guān)鍵指標(biāo)，尤其是TDD-Noise和EMI干擾最為常見(jiàn),。

　　TDD-Noise

　　提到TDD-Noise,，俗稱“電流聲”，大家都有點(diǎn)談虎色變,，TDD Noise可以通過(guò)兩個(gè)途徑干擾到音頻電路,，一個(gè)是天線輻射，理論上講,，芯片的任何一個(gè)管腳都會(huì)拾取空間的射頻信號(hào),，只是大部分管腳拾取的信號(hào)不會(huì)最終傳到音頻功放的輸出上，而能干擾的輸出從而導(dǎo)致TDD Noise的只有音頻功放的輸入,，輸出,，共模電壓（如果有的話）,，電源和地；另一個(gè)途徑是電源線和地線的傳導(dǎo),。

　　K5采用了獨(dú)創(chuàng)的完全對(duì)稱的Anti-TDD功放架構(gòu),，芯片內(nèi)部器件和走線是完全對(duì)稱排布，同時(shí)對(duì)于功放敏感引腳看到的任何電路都采用RNS（RF TDD Noise Suppression）技術(shù),，不僅使射頻信號(hào)難以干擾到芯片內(nèi)部,，即使有極少量干擾信號(hào)進(jìn)入也會(huì)被完全對(duì)稱的Anti-TDD功放架構(gòu)完全濾除掉。

　　圖1：RNS技術(shù)

　　地線上的TDD干擾最難濾除,，因?yàn)樗鼤?huì)與輸入信號(hào)疊加在一起,，所以建議在能采用差分輸入的平臺(tái)一定要使用差分輸入，且走線要平行對(duì)稱,。同時(shí)K5中的“免提模式”采用“凈音”技術(shù)可以有效濾除這種TDD Noise,，建議只在免提通話模式下使用。

　　圖2：凈音技術(shù)

　　EMI干擾

　　手機(jī)中由于FM和ATV的工作頻段相對(duì)偏低,，F(xiàn)M的工作頻段是100MHz左右,，ATV的大概是400-800MHz，如果板子布局或走線不夠合理,，容易受到功放電路的EMI干擾,。功放中EMI的來(lái)源有兩個(gè)：一個(gè)是工作頻率，如功放的調(diào)制頻率,，電荷泵的工作頻率,，但這個(gè)頻率一般很低，不會(huì)超過(guò)1MHz,，對(duì)FM，ATV或GSM幾乎沒(méi)有干擾,。

　　另一個(gè)主要來(lái)源是快速翻轉(zhuǎn)的邊沿,，如功放的輸出方波信號(hào)，電荷泵Flying電容正負(fù)兩端的信號(hào),。K類(lèi)功放由于音量比普通D類(lèi)要大很多,，要求功放的輸出幅度也大，導(dǎo)致的EMI干擾也大,，盡管采用抗EMI的“EEE”邊沿控制技術(shù),，但還是會(huì)有一定的干擾。在K5中專門(mén)設(shè)置了“FM模式”,，采用的是模擬輸出,，輸出的是正弦波，不再是方波,，在源頭上消除了產(chǎn)生EMI干擾,。

　　在實(shí)際應(yīng)用中,，我們發(fā)現(xiàn)電荷泵也是會(huì)產(chǎn)生EMI干擾的，因?yàn)镕lying電容的正負(fù)端是方波信號(hào),，由于方波信號(hào)的幅度不大,，所以干擾也不大。K5中針對(duì)電荷泵也采用了邊沿控制技術(shù),，減緩邊沿的翻轉(zhuǎn)速度,，使得電荷泵的EMI干擾大大降低。

　　多模K類(lèi)功放

　　AW8735是艾為推出的第一款多模K類(lèi)音頻功放,，對(duì)于不同的應(yīng)用,，選擇不同的工作模式，發(fā)揮不同類(lèi)型功放所固有的優(yōu)勢(shì),，讓整體性能最優(yōu),。共有五種工作模式：AB類(lèi)、D類(lèi),、FM模式,、K類(lèi)、免提模式,。

　　對(duì)于AW8735的5個(gè)工作模式,，實(shí)際應(yīng)用中，各模式選擇原則如下：

　　1. 一般情況下都可以選用K類(lèi)模式,。

　　2. 如果有TDD Noise,，可以在免提時(shí)工作在功放的“免提模式”，其他的仍工作在K類(lèi)模式

　　3. 如果FM或ATV有EMI干擾,，可以將FM或ATV工作在“FM模式”,，EMI干擾特別大時(shí)還可以工作在D類(lèi)或AB類(lèi)模式，尤其是AB類(lèi)模式,，將沒(méi)有任何EMI干擾,，其他的仍工作在K類(lèi)模式。

　　4. 對(duì)于共板設(shè)計(jì),，可以根據(jù)客戶不同需求工作在AB類(lèi),，D類(lèi)和K類(lèi)。不用放置多套功放電路做兼容,，大大節(jié)省空間,。

　　采用一線脈沖方式控制，可以很方便的進(jìn)入任何一種工作模式,，各模式的控信號(hào)如下：

　　圖3：一線脈沖方式控制

　　AW8735管腳與AW8733完全兼容,，如果是工作在AW8733的第四個(gè)狀態(tài)，可以直接換成AW8735，軟硬件都不用做任何改動(dòng)直接替換,，方便升級(jí)換代,。如果在AW8733中碰到了EMI，TDD Noise等問(wèn)題,，換成AW8735后只需修改軟件就可以用相應(yīng)的工作模式來(lái)解決,，使用起來(lái)極其方便。

　　總結(jié)

　　手機(jī)功能集成的越來(lái)越多,，而體積又是向輕薄方面發(fā)展,，板上留給音頻的空間越來(lái)越小，不僅難以獲得好的音質(zhì),，而且容易受到其他功能模塊的干擾,。面對(duì)如此多的挑戰(zhàn)，之前單模功放產(chǎn)品已經(jīng)難以勝任現(xiàn)在音頻設(shè)計(jì)的要求,。多模功放的概念應(yīng)運(yùn)而生,，針對(duì)不同的應(yīng)用，選擇不同的工作模式,，發(fā)揮不同模式功放所固有的優(yōu)勢(shì),，將音頻調(diào)試，TDD Noise,，EMI干擾等問(wèn)題化整為零,，迎刃而解。大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,，為客戶在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占到先機(jī),。