Аудиорешение от AMAZING с низкими гармоническими искажениями и защитой ESD

Гармонические искажения и их влияние на аналоговые сигналы переменного тока

Гармонические искажения - один из ключевых показателей, используемых для оценки искажений в сигналах переменного тока. Однако, поскольку оценить и количественно оценить гармонические искажения по осциллограммам во временной области (см. Рисунок 1) сложно, практический анализ часто включает применение преобразования Фурье для рассмотрения сигналов с точки зрения частотной области. Полученный спектр (см. рис. 2) становится важнейшим инструментом для количественной оценки и обсуждения гармонических искажений.

Для идеальных исходных сигналов, содержащих одну или несколько частот, появление неожиданных гармонических искажений приводит к искажению общей формы сигнала. В сигналах переменного тока, таких как аудиосигналы и антенные передачи, значительные искажения могут привести к ухудшению качества звука или сбоям в беспроводной передаче данных. Поэтому при проектировании важно обеспечить передачу исходного сигнала без искажений. Среди множества факторов, вызывающих искажение сигналов переменного тока, гармоническое искажение является постоянной проблемой для инженеров-радиотехников.

Аудиосигналы и высокие требования к защите от электростатического разряда

Высокопроизводительные ИС аудиокодеков, разработанные с использованием передовых полупроводниковых технологий, часто имеют ограниченную устойчивость к ESD (электростатическому разряду), что делает события ESD распространенной причиной функциональных сбоев или необратимых повреждений. Поскольку аудиопорты часто находятся в среде, доступной для пользователей, они неизбежно подвергаются воздействию электростатического разряда.

Учитывая этот сценарий, многие компании-производители применяют тестирование ESD Direct Pin Injection, чтобы убедиться, что их аудиопорты могут выдержать воздействие ESD в условиях «горячего» подключения. Подходящие устройства защиты от электростатического разряда устанавливаются на линии аудиосигнала, чтобы помочь пройти испытания ESD Direct Pin Injection на 8 кВ, что также помогает снизить количество послепродажных ремонтов, вызванных сбоями ESD.

Устройства защиты от электростатических разрядов и гармонических искажений

Из-за присущих полупроводниковым характеристикам устройств защиты от электростатических разрядов высокочастотные сигналы переменного тока, проходящие через эти компоненты, неизбежно генерируют как четные, так и нечетные гармонические искажения. Выбор устройства защиты от электростатических разрядов со значительными гармоническими искажениями может привести к ухудшению качества звука и появлению дефектов в изделии.

В компактных печатных платах - например, в носимых и портативных устройствах - если устройство ESD-защиты для аудиосигналов расположено слишком близко к другим высокочастотным линиям беспроводной передачи, это может еще больше усилить гармонические искажения. В крайних случаях это может даже привести к появлению слышимого шума, например жужжания. Поэтому обеспечение высокого уровня ESD-защиты при минимизации гармонических искажений стало важнейшей задачей для инженеров по радиочастотам и электромагнитной совместимости.

Для решения этой проблемы компания Amazing Microelectronic Corp. разработала методику количественной оценки гармонических искажений второго и третьего порядка, генерируемых устройствами ESD-защиты. Данные измерений доступны для устройств ESD, предназначенных для сигналов переменного тока, что помогает инженерам по радиочастотам оценить побочные эффекты с точки зрения проектирования системы, обеспечивая защиту от ESD без ухудшения качества сигнала.

Удивительное решение ESD с минимизацией гармонических искажений для аудио - AZ5D25-01M.

Для достижения оптимальной защиты от электростатического разряда и целостности сигнала компания Amazing Microelectronic Corp. разработала AZ5D25-01M, специализированное устройство с ультранизким уровнем гармонических искажений для аудиоприложений.

Технические характеристики изделия приведены ниже:

‧ Упаковка: MCSP0603P2YS (0201)

‧ Направленность: двунаправленная

‧ Напряжение обратного выключения: 5V

‧ Емкость развязки: 33pF

‧ Напряжение ESD-зажима @8kV: 7. 8 В

‧ IEC61000-4-2 System ESD : 20 кВ (контакт), 24 кВ (воздух)

‧ Surge Ipp (8/20us) : 4A

AZ5D25-01M использует сверхмалый корпус 0201 для удовлетворения требований к компактности носимых и портативных устройств. Для защиты передовых ИС аудиокодеков от повреждения ESD и прохождения строгих тестов Direct Pin Injection, он обеспечивает сверхнизкое напряжение зажатия всего 7,8 В при ESD 8 кВ, гарантируя оптимальную защиту.

Наряду с превосходной защитой, AZ5D25-01M, благодаря специально разработанной конструкции, генерирует чрезвычайно низкий уровень гармонических искажений. Как показано на рисунках 3-6, устройство генерирует лишь минимальные гармоники второго и третьего порядка в различных диапазонах основных частот. В типичных условиях использования при низкой мощности наблюдаемые искажения на анализаторе спектра часто находятся на уровне шумового порога. Эти результаты помогают радиочастотным инженерам с уверенностью оценивать побочные эффекты. Благодаря уникальной конструкции AZ5D25-01M решает проблему компромисса между защитой от электростатического разряда и качеством сигнала, обеспечивая одновременно превосходную защиту и минимальные гармонические искажения.

Рисунок 3. Гармоники второго и третьего порядка AZ5D25-01M в диапазоне 28 LTE.

Рисунок 4. Гармоники второго и третьего порядка AZ5D25-01M в диапазоне GSM Low Band.

Рисунок 5. Гармоники второго и третьего порядка AZ5D25-01M в диапазоне GSM High Band.

Рисунок 6. Гармоники второго и третьего порядка для AZ5D25-01M в диапазонах Bluetooth и Wi-Fi.

Техническая поддержка в России