智能手机音频放大器及子系统方案

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1、www.onsemi.cn智能手机音频放大器及子系统方案林欣欣产品线经理2011年6月9日LVPMAudioConfidentialProprietary议程•简介•扬声器放大器方案•立体声耳机放大器方案•子系统——音频管理集成电路(AMIC)•小结2LVPMAudio智能手机的音频要求智能手机的特殊音频要求：•多个音频输入源：基带/应用处理器，调频(FM)广播，蓝牙(耳机)•扬声器放大器平常多是外置，从而提供足够输出功率•在许多型号,耳机放大器也是外置，配合高保真(hi-fi)音乐播放模数射频麦克

2、风放大器转换器处理器连接扬声器放大器8Ω音频DSP数模转换器存储器耳机放大器16-32ΩFM调谐器3LVPMAudio期望的扬声器放大器性能•清晰,高输出音量–支援公共场合的免提语音通话–支援带音频播放的视频观看•低电磁干扰(EMI)D类放大器–避免与其它射频(RF)电路产生干扰–通过精心设计及滤波•低噪声–高电源抑制比(PSRR)，抑制GSM信号传输期间电池电压波动产生的时分多址(TDMA)噪声–导通及关闭期间无爆破音和嘀嗒音噪声4LVPMAudio低EMI方案——斜坡控制•D类放大器是产生EMI

3、问题的极佳方案!!•采用两种技术来减少较高频率的频谱成分传统PWM扩频带斜坡控制的PWM无特定手段开关频率变化延缓上升/下降时间•结论：斜坡控制技术比扩频调制技术更有效5LVPMAudio自动增益控制(AGC)功能电池电压变化•AGC不削波功能检测总谐波失真(THD)等TrTh级，降低放大增益以避免削波噪声Ta•AGC功能完全自动操作•检测输出条件削波(Clipping)无不削波功能•处理时序问题•起始(Attack)–增益减少阶跃之间的时段•维持(Hold)–维持计算已减少的增益•释放(Relea

4、se)–增益增加之间的时段不再削波有不削波功能6LVPMAudioNCP2824的AGC功能不削波模式功率限制模式(可选择最大THD阈值)(可选择最大输出电压阈值)有AGC有AGC无AGC无AGC功率限制模式不削波模式•电池电压很低条件下出现削波•高输出功率条件下出现过大功率•后果：输出摆幅减小，饱和•后果：输出摆幅减小，饱和•AGC/不削波模式:维持低失真•AGC/功率限制模式:保护扬声器7LVPMAudioNCP2824–2.8W单声道D类放大器，带AGC价值所在NCP2824offersadj

5、ustableAGCthroughSingle-Wireinterface独特特性优势框图•AGC-Non-clipping&•NoclippingnoiseandPowerLimitermodeprotectspeakerallthetimeC14.7µF/6.3V•LowEMIbySlopeControl•HighpoweratlowEMI•SNRupto95dB•ExcellenteaudioVDD•AdjustableAGCthroughperformanceAutoGaincontrolS

6、ingle-Wirecontrol•Simplecontrolinterface其它特性INNOUTNPWMH•2.5V–5.5VoperationPreAmplificatorModulatorBRIDGEINPOUTP•Fullydifferentialinput(eliminateinputcouplingcapacitors)•Only1externalcapacitorisrequiredAutoGaincontrolSingleWireInterface•SuperiorPSRR-77d

7、Bat217HzGND•Efficiencyupto92%CNTL•Shortcircuitprotectioncircuit单线控制市场及应用订购及封装信息Mobilephones,Mobileinternetdevice,Navigationdevice,•CSP,9-Bump(1.45x1.45mm)PMP,Portablegame•Massproduction8LVPMAudio期望的耳机放大器性能•无可听噪声，由于接近人耳，所以此特性比扬声器放大器更重要–高电源抑制比(PSRR)，抑制时分

8、多址(TDMA)噪声–导通及关闭期间无爆破音和嘀嗒音噪声•高保真(Hi-Fi)品质,低失真的音乐播放•高能效，延长音乐播放时间9LVPMAudio耳机放大器供电原理ChargeAmpChargeAmpPumpPump电容耦合耳机放大器真接地耳机放大器优势•高能效，因为电源仅为正输出信号供电•无耦合电容(减低方案尺寸及成本)•良好的低频响应性能•耳机真接地配合使用常规插头不足•使用大耦合电容(尺寸及成本问题)•真接地结构能效不高，而电荷泵导致进•低频时声音品质较差一步