ESD/EMI音频滤波器设计

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随着便携式和无线设备的日趋复杂化,此类设备越来越容易受到静电放电(ESD)和电磁干扰(EMI)的影响。尤其在立体声耳机、移动电话、便携式多媒体播放器、PDA或笔记本电脑等电子设备中,需要降低电磁干扰,以确保电子设备的高音频质量。

 

电磁干扰(EMI)由无线射频产生,对音频线路造成影响。同时,音频输入和输出又会使射频线产生失真。爱普科斯研制出一款新型组合式双重ESD/EMI

 

图1:音频应用保护。

 

设计此款新型ESD/EMI音频滤波器需要将十个分立组件的功能集于同一块芯片上(图1)。由于此滤波器具有20MHz的截止频率和0.2Ω的低串联电阻,它在要求低通带衰减的应用中提供了良好的解决方案。对于所有四波段GSM频率制式(850/900/1800/1900MHz)、UMTS制式(2.1GHz)、GPRS/WLAN和蓝牙频率(2.4GHz),当频率范围为200MHz至4GHz时,其衰减高于-20dB。在频率为900MHz时,它的衰减值非常高,超过-60dB(图2)。

 

音频滤波器该如何实现一体化ESD/EMI保护(电子工程专辑)

图2:插入损耗。

 

使用TVS和齐纳二极管的滤波器在音频信号路径上具有非常明显的非线性特征。因此,它们会大幅度增加总谐波失真度(THD)。相比较而言,爱普科斯生产的双重ESD/EMI音频滤波器具有低THD的特点,在1kHz时噪声值低于-100dB,因而,它处理超清晰的声音的能力极佳。

 

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图3:超电压的双重保护。

 

ESD/EMI音频滤波器的设计还能对敏感的IC提供极好的ESD保护(IEC61000-4-2, 4级标准)。其内部采用双钳位结构,可将ESD脉冲从8kV降至70V(图3)。此外,ESD/EMI音频滤波器还具有非常稳定的陶瓷结构。即便经过1000 ESD脉冲,双重式ESD/EMI音频滤波器仍能保持原有的高滤波性能。