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電源適配器防止噪聲的方法

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電源適配器防止噪聲的方法

       電源適配器上存在的噪聲：如果是線性電源適配器，首先低頻的50Hz就是一個嚴重的干擾源。
       由于初級進來的交流電本身就不純凈，而且是波浪的正弦波，容易對旁邊的電路產(chǎn)生電磁干擾，也就是電磁噪聲。如果是開關電源適配器的話噪聲更嚴重，開關電源適配器工作在高頻狀態(tài)，并且在輸出部分存在很臟的諧波電壓，這些對整個的電路都能產(chǎn)生很大的噪聲。
       防止方法：合理地接地、采用差分結構傳輸模擬信號、在電路的電源適配器輸出端加去耦電容、采用電磁屏蔽技術、模擬數(shù)字地分開、信號線兩邊走底線、地線隔離等等。其實我說的這些在去除噪聲的方面只是冰山一角，就算是玩了30年電子的人也不會完全掌握所有的這類技術，因為理解掌握這類東西需要很強的技術基礎和相當豐富的經(jīng)驗，不過我告訴你的這些在大體上已經(jīng)足夠了。本底噪聲是由電路本身引起的，由于電源適配器的不純凈，電路的相位裕度和增益裕度不合適等等電路本身和器件的原因。這部分需要在電路設計時進行改進。其他噪聲是由于電路布局布線不合理等等認為因素，電磁兼容，導線間干擾等等。
       模擬電路噪聲的消除更多地依賴于經(jīng)驗而非科學依據(jù)。設計人員經(jīng)常遇到的情況是電路的模擬硬件部分設計出來以后，卻發(fā)現(xiàn)電路中的噪聲太大，而不得不重新進行設計和布線。這種“試試看”的設計方法在幾經(jīng)周折之后最終也能獲得成功。不過，避免噪聲問題的更好方法是在設計初期進行決策時就遵循一些基本的設計準則，并運用與噪聲相關的基本原理等知識。
低噪聲前置放大器電路的設計方法
       前置放大器在音頻系統(tǒng)中的作用至關重要。本文首先講解了在為家庭音響系統(tǒng)或PDA設計前置放大器時，工程師應如何恰當選取元件。隨后，詳盡分析了噪聲的來源，為設計低噪聲前置放大器提供了指導方針。最后，以PDA麥克風的前置放大器為例，列舉了設計步驟及相關注意事項。
       前置放大器是指置于信源與放大器級之間的電路或電子設備，例如置于光盤播放機與高級音響系統(tǒng)功率放大器之間的音頻前置放大器。前置放大器是專為接收來自信源的微弱電壓信號而設計的，已接收的信號先以較小的增益放大，有時甚至在傳送到功率放大器級之前便先行加以調(diào)節(jié)或修正，如音頻前置放大器可先將信號加以均衡及進行音調(diào)控制。無論為家庭音響系統(tǒng)還是PDA設計前置放大器，都要面對一個十分頭疼的問題，即究竟應該采用哪些元件才恰當？
元件選擇原則
       由于運算放大器集成電路體積小巧、性能卓越，因此目前許多前置放大器都采用這類運算放大器芯片。我們?yōu)橐繇懴到y(tǒng)設計前置放大器電路時，必須清楚知道如何為運算放大器選定適當?shù)募夹g規(guī)格。在電源適配器設計過程中，系統(tǒng)設計工程師經(jīng)常會面臨以下問題。

1、是否有必要采用高精度的運算放大器？
輸入信號電平振幅可能會超過運算放大器的錯誤容限，這并非運算放大器所能接受。若輸入信號或共模電壓太微弱，設計師應該采用補償電壓(Vos)極低而共模抑制比(CMRR)極高的高精度運算放大器。是否采用高精度運算放大器取決于系統(tǒng)設計需要達到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用較高準確度的運算放大器。

2、運算放大器需要什么樣的供電電壓？
這個問題要看輸入信號的動態(tài)電壓范圍、系統(tǒng)整體供電電壓大小以及輸出要求才可決定，但不同電源適配器的不同電源適配器抑制比(PSRR)會影響運算放大器的準確性，其中以采用電池供電的系統(tǒng)所受影響最大。此外，功耗大小也與內(nèi)部電路的靜態(tài)電流及供電電壓有直接的關系。

3、輸出電壓是否需要滿擺幅？
低供電電壓設計通常都需要滿擺幅的輸出，以便充分利用整個動態(tài)電壓范圍，以擴大輸出信號擺幅。至于滿擺幅輸入的問題，運算放大器電路的配置會有自己的解決辦法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此輸入無需滿擺幅，原因是共模電壓(Vcm)永遠小于輸出范圍或等于零(只有極少例外，例如設有浮動接地的單供電電壓運算放大器)。

4、增益帶寬的問題是否更令人憂慮？
是的，尤其是對于音頻前置放大器來說，這是一個非常令人憂慮的問題。由于人類聽覺只能察覺大約由20Hz至20kHz頻率范圍的聲音，因此部分工程師設計音頻系統(tǒng)時會忽略或輕視這個“范圍較窄”的帶寬。事實上，體現(xiàn)音頻器件性能的重要技術參數(shù)如低總諧波失真(THD)、快速轉換率(slewrate)以及低噪聲等都是高增益帶寬放大器所必須具備的條件。

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| 發(fā)布時間：2018.08.11    來源：電源適配器廠家
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