音頻濾波器ESD/EMI保護(hù)的實現(xiàn)

隨著便攜式和無線設(shè)備的日趨復(fù)雜化，此類設(shè)備越來越容易受到靜電放電(ESD)和電磁干擾(EMI)的影響。尤其在立體聲耳機(jī)、移動電話、便攜式多媒體播放器、PDA或筆記本電腦等電子設(shè)備中，需要降低電磁干擾，以確保電子設(shè)備的高音頻質(zhì)量。

電磁干擾(EMI)由無線射頻產(chǎn)生，對音頻線路造成影響。同時，音頻輸入和輸出又會使射頻線產(chǎn)生失真。愛普科斯研制出一款新型組合式雙重ESD/EMI音頻濾波器(CA04F2FT5AUD010G)，可有效降低寄生噪聲，提高音頻質(zhì)量。該濾波器被置于0405雙通道封裝內(nèi)，其特點是串聯(lián)電阻低，并集EMI濾波和ESD保護(hù)于一體。

設(shè)計此款新型ESD/EMI音頻濾波器需要將十個分立組件的功能集于同一塊芯片上(圖1)。由于此濾波器具有20MHz的截止頻率和0.2Ω的低串聯(lián)電阻，它在要求低通帶衰減的應(yīng)用中提供了良好的解決方案。對于所有四波段GSM頻率制式(850/900/1800/1900MHz)、UMTS制式 (2.1GHz)、GPRS/WLAN和藍(lán)牙頻率(2.4GHz)，當(dāng)頻率范圍為200MHz至4GHz時，其衰減高于-20dB。在頻率為900MHz 時，它的衰減值非常高，超過-60dB(圖2)。

圖2：插入損耗。

使用TVS和齊納二極管的濾波器在音頻信號路徑上具有非常明顯的非線性特征。因此，它們會大幅度增加總諧波失真度(THD)。相比較而言，愛普科斯生產(chǎn)的雙重ESD/EMI音頻濾波器具有低THD的特點，在1kHz時噪聲值低于-100dB，因而，它處理超清晰的聲音的能力極佳。

圖3：超電壓的雙重保護(hù)。

ESD/EMI音頻濾波器的設(shè)計還能對敏感的IC提供極好的ESD保護(hù)(IEC61000-4-2, 4級標(biāo)準(zhǔn))。其內(nèi)部采用雙鉗位結(jié)構(gòu)，可將ESD脈沖從8kV降至70V(圖3)。此外，ESD/EMI音頻濾波器還具有非常穩(wěn)定的陶瓷結(jié)構(gòu)。即便經(jīng)過 1000 ESD脈沖，雙重式ESD/EMI音頻濾波器仍能保持原有的高濾波性能。