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引言
射频(RF)抑制(RFI)已经成为当前系统设计的一个重要课题，其重要性等同于手机、MP3播放器以及笔记本电脑中音频设计的PSRR、THD+N及SNR等参数。蓝牙作为无线串行电缆的替代品，在移动产品中广泛用于耳机与麦克风。无线局域网络(WLAN)采用的是IEEE802．1lb／g协议，这在个人计算机和笔记本电脑中已经成为实际标准。基于GSM、PCS以及DECT技术的时分多址(TDMA)多路复用方案是一个相当大的射频干扰源。对于当前到处充满RF干扰的工作环境，电路的RF敏感性以及RF对系统信号完整性的冲击逾加关注。
音频放大器可以对射频载波信号检波，并在输出端口重新产生被调制信号及其谐波成份。其中部分频率会落到音频频带内，从而通过扬声器中发出“嗡嗡”声。为了避免该问题，系统设计师必须全面理解所选放大器IC的参数限制以及相关的PCB设计要求。本文介绍如何通过PCB设计改善系统的射频抑制能力，在音频放大器设计中以MAX9750为例进行探讨，为设计师在板级优化音频放大器的射频抑制提供设计参考。
射频噪声源
良好的电路板布局首先需要确定耦合射频噪声的来源，如果音频放大器提供有评估板，则可利用评估板确定各个引脚对射频的敏感性。在系统中选择一个敏感频率：例如，WLAN应用中的2．4GHz。由天线理论可知：长度约为1．2英寸的引线(2．4GHz射频信号的1／4波长)在2．4GHz是效率最高的天线。
1＝c／(4*f)
这里1=长，c=3x108，f＝频率。
截出一段1．2英寸长的金属线，将其直接焊接到IC的一个引脚。测量敏感频点(2．4GHz 10％)处的射频抑制指标。反复进行测量，并确保每次测量时设置的一致性。完成每个引脚的测试后，最后测试引脚没有连接天线(1．2英寸金属线)时IC的RF抑制指标。
最后一次测试为衡量放大器的性能提供了一个参考。将该结果与之前的一系列测试进行比较。通过比较可以确定射频检波最敏感的引脚。给出这些数据后，就可以优化PCB布局，以便降低耦合到放大器的射频噪声。
电容的作用
以所选IC的偏置引脚为例，假定所选器件的BIAS引脚在敏感频点的射频抑制较差，PCB设计须首先考虑限制BIAS引脚与去耦电容之间的引线距离。如果缩短引线长度后仍有明显的射频检波干扰，则考虑在放大器的这个引脚增添一个较小的旁路电容(10pF到10(OF)到地。电容阻抗能够在敏感频点产生一个陷波滤波(本例为2．4GHz)，参照图1B电容模型(C1)的阻抗特性曲线。
如果C1为理想电容，随着频率的增加阻抗会降低(XC，l／[2πxfxC)。然而，理想电容在现实生活中并不存在，非理想电容模型(图1B)的阻抗在谐振点达到最小值，随着频率的增加阻抗升高。频率大干f0时，呈感性(xC=2πxfxL)。此时PCB引线如同串联了一个电感，从而使工作状况变得更糟。对于一个用作滤波器的电容，工作在接近或高于其谐振频点的频率时会产生一个非常差的结果。然而，如果电容用来将高频信号旁路到地，电容的谐振频率将非常有用。
控制输入引脚噪声
音频放大器的输入引脚通常是耦合射频噪声的来源，需确保输入引脚的布线长度小于系统射频信号的1／4波长。使用良好的接地也可以降耦合到输入引脚的RF噪声。在IC的输入引线两侧布上地线，将有助于隔离高频信号与音频放大器的输入。MAX9750是一款包含有音频功率放大器、耳机放大器的IC，下面以该放大器为例介绍了对射频噪声的控制。工程评估结果显示有9个引脚对射频较为敏感：INL、INR、BIAS、VOL、BEEP、OUTL+、OUTR+、OUTL—以及OUTR-。在BIAS引脚增加一个33pF的旁路电容可以将射频抑制提高3．6dB。将输入引脚的引线长度降低3倍，并在左、右声道输入引脚两侧布上地线，可进一步提高MAX9750的射频抑制(图2)。也可以在电路板上使用成本较高的方法改善RF抑制，例如，在对射频敏感度较高的引脚增加LC滤波器或低等效串联电阻的电容。这些方法很有效，但成本很高。如果识别出射频噪声源并且掌握其特性，则可避免使用高成本方案。
结语
音频放大器RF抑制能力会对系统信号的完整性产生影响。如果能够了解问题的根源，可以采取规避措施消除射频检波信号。总体上说，要保持输入、输出、偏置以及电源引线小于系统射频波长的1／4。如果需要更高的射频抑制能力，可以在IC引脚直接添加一个小尺寸旁路电容，在RF敏感度较高的引脚周围使用地线隔离。最后，还需在物理位置上将具有较高射频能量的模块远离高灵敏度的音频放大器。采用上述措施可大大消除RF信号对系统的干扰。
射频(RF)抑制(RFI)已经成为当前系统设计的一个重要课题，其重要性等同于手机、MP3播放器以及笔记本电脑中音频设计的PSRR、THD+N及SNR等参数。蓝牙作为无线串行电缆的替代品，在移动产品中广泛用于耳机与麦克风。无线局域网络(WLAN)采用的是IEEE802．1lb／g协议，这在个人计算机和笔记本电脑中已经成为实际标准。基于GSM、PCS以及DECT技术的时分多址(TDMA)多路复用方案是一个相当大的射频干扰源。对于当前到处充满RF干扰的工作环境，电路的RF敏感性以及RF对系统信号完整性的冲击逾加关注。
音频放大器可以对射频载波信号检波，并在输出端口重新产生被调制信号及其谐波成份。其中部分频率会落到音频频带内，从而通过扬声器中发出“嗡嗡”声。为了避免该问题，系统设计师必须全面理解所选放大器IC的参数限制以及相关的PCB设计要求。本文介绍如何通过PCB设计改善系统的射频抑制能力，在音频放大器设计中以MAX9750为例进行探讨，为设计师在板级优化音频放大器的射频抑制提供设计参考。
射频噪声源
良好的电路板布局首先需要确定耦合射频噪声的来源，如果音频放大器提供有评估板，则可利用评估板确定各个引脚对射频的敏感性。在系统中选择一个敏感频率：例如，WLAN应用中的2．4GHz。由天线理论可知：长度约为1．2英寸的引线(2．4GHz射频信号的1／4波长)在2．4GHz是效率最高的天线。
1＝c／(4*f)
这里1=长，c=3x108，f＝频率。
截出一段1．2英寸长的金属线，将其直接焊接到IC的一个引脚。测量敏感频点(2．4GHz 10％)处的射频抑制指标。反复进行测量，并确保每次测量时设置的一致性。完成每个引脚的测试后，最后测试引脚没有连接天线(1．2英寸金属线)时IC的RF抑制指标。
最后一次测试为衡量放大器的性能提供了一个参考。将该结果与之前的一系列测试进行比较。通过比较可以确定射频检波最敏感的引脚。给出这些数据后，就可以优化PCB布局，以便降低耦合到放大器的射频噪声。
电容的作用
以所选IC的偏置引脚为例，假定所选器件的BIAS引脚在敏感频点的射频抑制较差，PCB设计须首先考虑限制BIAS引脚与去耦电容之间的引线距离。如果缩短引线长度后仍有明显的射频检波干扰，则考虑在放大器的这个引脚增添一个较小的旁路电容(10pF到10(OF)到地。电容阻抗能够在敏感频点产生一个陷波滤波(本例为2．4GHz)，参照图1B电容模型(C1)的阻抗特性曲线。
如果C1为理想电容，随着频率的增加阻抗会降低(XC，l／[2πxfxC)。然而，理想电容在现实生活中并不存在，非理想电容模型(图1B)的阻抗在谐振点达到最小值，随着频率的增加阻抗升高。频率大干f0时，呈感性(xC=2πxfxL)。此时PCB引线如同串联了一个电感，从而使工作状况变得更糟。对于一个用作滤波器的电容，工作在接近或高于其谐振频点的频率时会产生一个非常差的结果。然而，如果电容用来将高频信号旁路到地，电容的谐振频率将非常有用。
控制输入引脚噪声
音频放大器的输入引脚通常是耦合射频噪声的来源，需确保输入引脚的布线长度小于系统射频信号的1／4波长。使用良好的接地也可以降耦合到输入引脚的RF噪声。在IC的输入引线两侧布上地线，将有助于隔离高频信号与音频放大器的输入。MAX9750是一款包含有音频功率放大器、耳机放大器的IC，下面以该放大器为例介绍了对射频噪声的控制。工程评估结果显示有9个引脚对射频较为敏感：INL、INR、BIAS、VOL、BEEP、OUTL+、OUTR+、OUTL—以及OUTR-。在BIAS引脚增加一个33pF的旁路电容可以将射频抑制提高3．6dB。将输入引脚的引线长度降低3倍，并在左、右声道输入引脚两侧布上地线，可进一步提高MAX9750的射频抑制(图2)。也可以在电路板上使用成本较高的方法改善RF抑制，例如，在对射频敏感度较高的引脚增加LC滤波器或低等效串联电阻的电容。这些方法很有效，但成本很高。如果识别出射频噪声源并且掌握其特性，则可避免使用高成本方案。
结语
音频放大器RF抑制能力会对系统信号的完整性产生影响。如果能够了解问题的根源，可以采取规避措施消除射频检波信号。总体上说，要保持输入、输出、偏置以及电源引线小于系统射频波长的1／4。如果需要更高的射频抑制能力，可以在IC引脚直接添加一个小尺寸旁路电容，在RF敏感度较高的引脚周围使用地线隔离。最后，还需在物理位置上将具有较高射频能量的模块远离高灵敏度的音频放大器。采用上述措施可大大消除RF信号对系统的干扰。