功率和音频：不折不扣地集成在一起电功率计算公式

时间：2019-05-11 03:15:05　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文主要讲述如何实现便携消费电子产品中电源管理和音频解决方案的集成。支持市面上大多数应用处理器的这些集成器件，实现了将电源管理与音频功能的完美结合，为制造商提供了性价比高、占位空间小的解决方案，满足了消费者对更小尺寸和更高性能的需求。
　　关键词：音频编码解码器；电源管理；混合信号集成；AudioPlusTM器件
　　DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.4.014
　　
　　
　　终极边境不仅在天文学中意义重大，其在个人消费电子产品领域也显得越来越重要。近几年来，随着终端用户要求消费电子产品体积越来越小，但功能却越来越强大，已经带来了在器件集成不同功能模块的需求。然而，尺寸的不断缩小却不能让性能产生任何折扣；事实上，性能指标的预期一直在不断地被推高，因此，半导体制造商们都在努力应对这项艰难的挑战。
　　很明显，对减小外形尺寸并伴以更高性能要求的这一需求常见于多媒体消费电子产品中。这些设备集成了更多、更先进的功能，以使它们能在一个竞争激烈的世界中与其他制造商的播放器形成差异化并脱颖而出。几年前，一款便携式媒体播放器主要被定位于仅仅是提供带有一些有限视频的音频回放。现在，这些多媒体播放器外形还与其前辈们有相似之处，却已拥有音频回放、视频回放、图片存储、互联网连接、无线上网（WiFi）及触摸屏、增加到更长的播放时间及更大的存储空间。这意味着其内部电子线路需要变得更小，却还要在一个单一的集成电路上集成更多的功能。
　　可以实现这种集成的一个领域存在于电源管理及音频解决方案中。在这种情况下，特殊的混合信号技术可以被用来满足各种音频的需求和电源的需求。这促成了一系列高度集成的器件的开发，它们不仅支持多媒体消费电子产品与日俱增的音频需求，还解决了不断增长的电源管理系统的需求。图1所示的就是一个典型的解决方案实例，其间该集成器件提供了所有多媒体设备所需的电源，以及立体声编码解码器（CODEC），实现了一种性价比高、占位空间小的解决方案。
　　电源管理与混合信号模拟集成电路（IC）的集成有以下几大优势：其中包括总体系统方案面积的缩小、系统方案总成本的减少及总物料清单（BOM）元器件数量的降低。结合这些优势，集成化为芯片开发商带来了一套对内部模块之间的交互作用进行全面控制的管理方案。设计师有能力在芯片内将内部模块之间的协同互动调到最具优势的状态。将电源管理与音频功能紧密地结合，可以使电源对系统功耗的突然增加反应更加灵敏，从而改善了电源的调节管理。通过缩短电源的反应时间，去除了对外部大电容的需求，因此可以使用更小、更低成本的电容。此外，借助直达音频单元的内部电源，可使IC设计师确保当开关噪声转移到音频路径时不会发生交互影响。
　　这种集成的一个实例可见于欧胜最新AudioPlus?器件中的三款（WM8350、WM8351和WM8352），它们能够支持市面上大多数应用处理器。集成到这些器件中的是一款典型多媒体设备所必需的几个模块，包括一个音频编码解码器，它可提供高质量立体声录音及回放的所有必要功能；多个可编程的片上放大器，它们可允许带来最少外部元件的耳机及麦克风的直接连接；一个可对单芯锂电池慢充与快充（恒定电流、恒定电压）都进行支持的片上充电器。电源管理部分拥有多达四个同步压降转换器、两个升压转换器和四个低压差线性稳压器（LDO）。
　　简单易用和“拆盒即用”是这些器件必须要做到的一个方面。这意味着这些器件必须拥有完全可配置的能力，如果它们在开发模式中，用户必须有完全控制启动配置的能力。由于添加了一个高性价比的外部微控制器，使在上电期间修改启动寄存器变为可能。例如，微控制器（PIC）可被用来控制寄存器将电可擦只读存储器（EEPROM）中内容写进WM835x中，图2描述了通过启动程序引入推荐的初始化的一个实例。
　　对一个全新的集成电源管理和音频器件系列的需求，将使设计师在集成中又再上了一个台阶。在不影响音频性能或电源管理的前提下，设计师可以全神贯注地致力于其系统的附加价值和功能，把电源管理和音频的集成部分交给专家来做。

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