图14:外部静音电路的仿真波形。
+12V电压稳定后,Q1的e、b电压差减小,管子逐渐截止,MUTE_OUT1输出为高阻状态,集电极开路。当系统突然掉电时,C点电压突然下降到0.7V(D2的压降),e、b端又出现了压差,导致Q1导通,c极输出有用的高电平信号。这时C1中储存的电荷只能通过Q1、R2、D2释放,为了延长这个放电过程,可以适当增加R2的阻值,但阻值过大会使b极电流减小,使管子的驱动能力变差。
在系统正常工作时,MUTE信号的开关可以使用MCU I/O端口作为普通的逻辑信号。为增强驱动能力,该端口的信号常常经过PNP晶体管反相后输出MUTE_OUT2(见图16),这样当MUTE0为低时,反相后的高电平MUTE_OUT2来自两个电阻的分压,即R5与Q2的e、c极饱和电阻Rbe,由于Rbe< 图15:静音电路中A,B,C各点的电压变化。
另外,来自MCU的MUTE0为低电平有效,在MCU上电、掉电的过程中,I/O的电平是未知的。如果用工具进行仿真,该端口在复位完成之前是一个不确定状态(逻辑值为“X”)。事实上,在实际的电路里并没有“X”值,而只有“1”和“0”。幸运的是,在笔者使用过的一些51系列MCU中,在这一段所谓的‘失控’时间里,I/O端口始终输出一个稳定的“L”电平。
MUTE_OUT2与上述的MUTE_OUT1形成“或”的逻辑关系,共同作用于MUTE管脚。对于输出功率不大的音频放大器,还常常用一个NPN晶体管在输出端与地之间形成一个开关,当估计可能出现“POP”噪声时,将此开关闭合,而当需要输出时,将此开关断开(如图17所示)。
图17:两个MUTE形成“与”的逻辑关系。
图16:使用MCU I/O端口作为第二个MUTE信号。
这里只强调一点:要减小Q3闭合时的c、e间的电阻,就要从b极输入更多的电流,使其饱和深度加大,而且还要选择合适的R7阻值。由于Q3的c极是接在耦合电容之后,左右通道输出(OUT_L/OUT_R)可以为负值,所以为在正常工作时保证Q3可靠地截止,R6的另一端可以考虑接到更低的负电平上,同时使用较大的阻值以免影响Q3的饱和效果。如果输出功率很大,可考虑用物理隔离的继电器代替Q3。
虽然以上提到了5种解决“POP”噪声的方法,但它们并不是孤立的。对于实际应用中碰到的问题,要找到产生”POP”声的主要原因,另外还要综合考虑,选择最有针对性的、最经济的解决方法。
图17:两个MUTE形成“与”的逻辑关系。