为了满意GSM/GPRS 以及3G (第三代) 多形式蜂窝电话和其它便携式产品的功用聚合需求,高功用模仿开关应运而生。这是最重要的器材之一,能帮忙规划人员下降成本、节约空间,并一起满意不同的功用需求。具有高带宽和低插入损耗特性的模仿开关已广泛用于高端蜂窝电话的规划中,能以卑微的总谐波失真 (THD) 传送音频信号,并以最小的颤动和边缘失真传送USB信号。本文将讨论蜂窝电话运用对模仿开关的特殊要求,以帮忙规划人员挑选适宜的模仿开关。此外,本文还将介绍削减非线性失真、偏斜和回波损耗的办法,然后加速规划速度。
音频信号传送
大多数标准蜂窝电话规划运用单位单刀双掷 (SP/DT) 开关,对外部和内部32 Ohm扬声器或其它音频处理单元之间的基带语音信号进行多路信号别离。因为蜂窝电话和便携式电子产品日趋小型化,为了满意印刷线路板空间受限的要求,小型封装变得尤为重要。
在便携式电子产品中,功耗永远是重要的考虑要素。为了下降功耗,一般运用低导通电阻 (RON) 开关以削减插入损耗。可是,假如只重视RON而不归纳考虑RON和总谐波失真 (THD) 的平衡,就会对音频规划人员构成误导。例如,关于前端接有放大器的32 Ohm扬声器而言,超低的导通电阻(远低于最大值1 Ohm)关于优化规划K非必要,原因有二:首要,放大器增益能够补偿由稍高导通阻抗引起的插入损耗;其次,假如挑选了超低的RON,一般会发生导通电容大幅添加的问题。模仿开关的导通电容和RON平整度均会引起音频信号的非线性失真,即总谐波失真。
THD在这里是重要的考虑要素,尤其在音频放大器之前切换音频信号时,存在THD噪声增大的危险。在任何实践规划中,均应考虑在音频信号保真度和或许下降的功耗之间进行折衷。此外,较高的导通电容常常伴随着较大的电荷注入,它会在扬声器封闭时引?quot;爆音噪声。此例中,重要的是运用了低电阻的模仿开关(图1),导通电阻少于1.35 Ohm最大值,典型THD 为0.002% 左右。优化的THD以及优秀的插入损耗功用使这些开关成为蜂窝电话规划的抱负挑选,特别合适具有严厉音频保真要求的蜂窝电话规划。
双位单刀双掷 (SP/DT) 开关在运用立体声音乐作为振铃功用的高端蜂窝电话规划中非常有用。所示,来自基带处理器的振铃和语音信号共用一个内部扬声器。此处的振铃信号一般来自调和振铃发生器,由处理器的数字输出驱动,确保当用户说话时振铃功用封闭。因为曲调芯片具有左、右音频声道输出,主张运用具有低THD和低导通电阻的双SP/DT开关,以完成高保真音频信号切换。
USB 信号沟通
因为大多数3G蜂窝电话规划具有功用密布的特色,基带处理器制造商正转向USB On the Go,以便更好地运用OTG的才能直佑胪馍枇接T诖擞τ弥校具有低偏斜和高带宽的双SP/DT模仿开关,能够以最小的边缘失真切换USB信号。此外,模仿开关具有同享USB和基带处理器UART接口之间的衔接器的才能,以习惯电缆选项。同样地,在智能蜂窝电话规划中,基带处理器和PDA处理器的USB I/O能够凭借双SP/DT模仿开关,同享相同的衔接引脚,完全符合USB 1.1和USB 2.0的低速和全速标准。
所示为作业于12 Mbps、附加相位颤动 (峰至峰) 仅为1.25 ns的全速形式USB开关的沟通波形。USB开关发生的单位距离颤动小于2% UI,不会影响驱动器一侧的相位颤动要求。超低的RON平整度(0.2 Ohm)和差分通道电阻有助于削减低传达推迟差异,终究可将确认颤动降至最低。其传达推迟也很低,这关于D+ 和D- 线路的偏斜影响微乎其微简直为零。超低的RON平整度有助于将信号上升和下降时刻的不一致性保持在USB标准的10%范围内。
载波滤波器开关
在双频段 (GSM900和DCS1800) 蜂窝电话运用中,每个频段要求接收器在必定的确认时刻内,确认于不同的频率上 (900MHz和1800MHz)。在图4中,两个无源模仿RC滤波器同享一个数字式相位/频率检测器。低通滤波器的带宽会影响VCO输出确认于参阅频率所花费的时刻。在闭环体系中,不同RC网络之间的切换会发生不同的带宽值,因而构成不同的动态行为,如确认时刻、阻尼比和输出时钟噪声。因而,在这种运用中应该选用导通电阻低、激活时刻短的模仿开关,以防止或许呈现的信号损耗和动态环路搅扰。
规划主张
关于USB信号的传送,规划人员可选用某些技巧,运用模仿开关加速PCB规划进程。首要应将差分信号的电路板引线条长度差异降至最小,以优化通道之间的偏斜,然后进一步下降可确认的颤动。此外,开关应安置在USB驱动器输出的邻近,作为驱动器输出的集总负载。这种布局有助于削减反射或回波丢失,并改进EMI功用。主张使USB驱动器和衔接器之间的线路板引线条长度最小化,以取得最佳的信号完整性。不然,引线条的电感或许会与开关的导通电容一起效果,下降谐振频率,减小数据通路的带宽。这样会使信号边缘降级,构成更大的附加颤动。为了将静态功耗降至最小,主张运用挑选操控信号进行0至VCC的切换。
总结
3G蜂窝电话的功用以正极速的脚步添加,包含MP3播放器、立体声 FM收音机、PDA和电视等功用的聚合,而对小型封装和低压作业功用模仿开关的需求将持续增长。在规划中选用模仿开关为硬件同享及音频或视频信号处理,传送模仿或数字信号,能获益于模仿开关的低导通电阻和低THD特性。高带宽的智能开关将持续为商场服务,供给比功耗较大的有源开关最少的功耗。