音頻模仿開關的設計因素
時間:2014-10-15 來源:重慶網 作者:cqw.cc 我要糾錯
音頻模仿開關的設計因素
本文將闡釋音頻模擬開關的渺小特征,以及如何應用總諧波失真(thd)、布局跟性能來優(yōu)化音頻門路的保真度。
在中高端手機設計中,往往有分辨來自基帶、利用處置器或獨破式音頻編解碼器的多個音頻源。只管很多手機都針對某項特定功效而設計(如手機音樂功能),但基于此項功效仍能夠傳遞不同的信號。無論是在手機通話時由基帶的、或收聽mp3音樂時由運用處置器的左右音頻信號,終極這些來自不同源頭的音頻信號都會被傳送到耳機接口,而這些信號的傳遞通常是經過一個模擬音頻開關來實現(xiàn)。依據(jù)開關的輸入,它有可能是一個dc偏相信號,或是一個ac(或負電壓)耦合信號。在很多情形下,信號的dc程度決議了須要什么樣的模擬開關,例如是可處理ac信號的負電壓音頻開關,或者是尺度音頻開關。
一旦肯定音頻開關的布局,接下來要考慮的布線元件就是低導通阻抗(ron)開關。其起因在于:對音頻信號而言,模擬。電源適配器獲國際認證,產品流暢美觀,適應現(xiàn)代生活的需求!路徑的阻抗會對總體設計的功耗有很大影響。如果把音頻布線路徑和負載視為簡略的電壓分壓器,下降音頻路徑的ron 就可減少系統(tǒng)中的熱耗功率,從而為耳機供給更大的功率。若要驅動低阻抗耳機,這一點尤其癥結。正常情形下,大多數(shù)高性能音頻開關都在0.4 Ω左右。在大多數(shù)新設計中,模擬開關的輸入信號都挑選負電壓或ac偏相信號,由于這樣做能夠省去220µf的dc阻斷電容,并降低資料本錢,簡化設計。這與目前無電容音頻放大器的發(fā)展趨勢是一致的。許多公司都有負電壓模擬開關產品,但只有飛兆半導體公司可以供給了去掉傳統(tǒng)電荷泵架構以節(jié)能的產品組合(包括fsa2269 和 fsa2271)。這些器件是雙單刀雙擲(dual spdt)開關,用于把左右音頻信號發(fā)送到音頻銜接器。這可節(jié)儉數(shù)十乃至數(shù)百微安培。USB充電器匯聚海量商機信息,提供便捷在線交易!電流。
接下來,音頻工程師便需要分離丈量各個元件的總體諧波失真(thd)。對音頻放大器的thd請求個別為0.1%。固然這對音頻放大器已足夠,但音頻工程師必須對全部音頻路徑的thd進行估算,即使數(shù)值可達1%左右,但這依然是一般人的耳朵所聽不到的。因而,若咱們考慮到從基帶處理器到耳機的音頻路徑,包含pcb、放大器、模擬開關和耳機等所有元件,總體thd應當小于1%。為了斷定最佳音頻thd在1%范疇以內,咱們必須依據(jù)工作電壓來考慮模擬音頻開關的thd。thd與模擬開關的導通阻抗中固有相干的。普通來說,跟著導通阻抗的增添,導通阻抗平坦度(即導通阻抗在輸入電壓范疇的變更)也相應升高;而導通阻抗平坦度的升高會下降thd性能。也就是說,在輸入電壓規(guī)模內,導通阻抗越平坦,thd性能就越好。
如fsa2271等音頻模擬開關在3v電壓下的導通阻抗平坦度個別在0.4Ω左右。通常導通阻抗平坦度會隨工作電壓而變化,如圖1所示。
對一個高保真度體系,工作電壓為1.65v的負電壓開關會徹底損壞性能。也就是說,即便音頻工程師的重要工作焦點在于高機能音頻放大器上,控制模仿音頻開關的應用方式也是至關主要的。假如一個設計盤算采取低thd的音頻放大器,并把信號饋入到高thd工作電壓的模仿開關,將徹底損。開關電源產品高品質,高安全性,高穩(wěn)定性,質量好價格合理。壞體系跟音頻信號的機能。
若我們進一步察看圖2,即能斷定,對這個特定開關,系統(tǒng)的最低thd實際上在3.0v(而非4.5v)工作電壓的時候。而出其不意的是,在4.5v時得到的thd居然大于0.01%。固然這成果與被測的模擬開關有關,但這次教訓顯示出在抉擇或應用音頻模擬開關時,設計職員必須充足了解開關在不同工作電壓下的音頻thd,這將大大有助于進步總體音頻路徑的性能。
音頻模擬開關須要斟酌的另一主要事項是斷開的開關擲刀(disconnected throw)和公共端口之間的串擾,由于在應用途理器發(fā)送音頻信號時,基帶處理器都可能發(fā)送音頻信號。有些音頻架構會“泄放” (bleed)音頻信號到公共端口,從而破壞耳機音頻信號。這種情況時有產生,即使在模擬開關并未上電的時候,也有可能把信號泄露到耳機中,所以需要斷電掩護。因而,在取舍準確的模擬音頻開關時,必需懂得器件是否帶有斷電維護和關斷隔離功能,以保障音頻品質。例如,fsa2271t 就帶有關斷隔離(oirr),以及在100khz時的串擾 (xtalk) 規(guī)格為 -70db。有些模擬開關,如 fsa2271t,還采取終端電阻來確保未選端口對地放電,此舉有助于打消局部 “嘀嗒和爆破” (click and pop) 音頻噪聲。
綜上所述,只有斟酌了要害參數(shù),抉擇一個滿意系統(tǒng)請求的音頻模擬開關是很簡略的。即便在便攜裝備中,假如懂得和治理音頻門路上所有元件的影響,將有助于進步系統(tǒng)性能,并確保總體設計的持重性。
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