桥式(BTL)输出与单端(SE)输出

桥式(BTL)输出与单端(SE)输出 图2：桥式模式与单端模式输出的“POP”噪声。 桥式结构输出相对单端模式输出而言有很多优点，比如桥式模式可在相同的电源电压Vdd条件下，输出较高的电压VOBTL＝2*VOSE，在相同的负载条件下输出更大的功率。图1 为这两种输出电路的示意图。 需要指出的是，桥式模式能有效抑制共模噪声。输出功率相同时，桥式模式的噪声明显小于单端模式的噪声(如图2 所示，蓝色通道接负载两端，绿色通道接电源Vdd)。这是因为相同的冲击会同时出现在桥式输出结构的“＋”、“－”两端，并通过负载后相互抵消，不对扬声器做功，因而不会发出“POP”声。这种结构对于上电、掉电噪声以及操作噪声都有很好的抑制作用。 图3：桥式结构的两种电路形式。 常见的桥式结构有两种，它们对抑制“POP”声的能力有细微差别。图3 左边的电路是两个放大单元并联连接，同一个输入信号分别进入两个放大单元 AMP1、AMP2 的“＋”、“－”输入端，而且使它们的放大倍数保持相同、相位保持相反(相差 180 度)。在这里，AMP1 单元网络的增益 GAINUP＝-R9/R8＝-2，AMP2 单元网络的增益 GAINDOWN＝1＋R11/R12＝2。单个电阻的精度误差通常为±30%，但在同一个芯片内，这种偏差朝同一个方向，如果设计恰当，电阻比值的精度可以保证在±1%以内。AMP1、AMP2 的DC 参数也同样朝同一个方向偏差，所以在“＋”、“－”输出端可以很好地抵消共模信号。 图 4：OCL 输出结构。 图 3 右边的电路则采用级联形式，前一级的输出信号进入下一级的“－”输入端，AMP4 单元网络的增益 GAINBACK＝-R14/R13＝-1。事实上，AMP3 的输出经过 AMP4 反向后会有一定的延时，在“＋”、“－”输出端并不能完全抵消。AMP3 的失调电压等支流误差信号会在AMP4中复制，并与 AMP4 的失调电压一起送到“＋”端，而无法与“－”端完全抵消。因此这种结构抑制“POP”声的效果略差一些，通常用在小功率器件中。 除此之外，还有一种结构也能有效抑制共模噪声，那就是无输出耦合电容(OCL)结构(见图4)。该结构与桥式结构非常类似，在输出端将直流共模电压抵消掉，只有交流信号对负载作功。与桥式结构一样，OCL 结构由于省去了耦合电容，可给音频系统带来另外一个好处，即系统的频率响应可以延伸到很低的范围，后面将对此作详细介绍。 增大 VBIAS的滤波电容 图 5： 单 端 模 式 电 路 的“POP”噪 声 与 Vbias电 压 的 仿 真 波 形 。 音 频 ...