本文將闡釋音頻模擬開關(guān)的渺小特征，以及如何應(yīng)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(shè)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(shè)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(jīng)過一個模擬音頻開關(guān)來實現(xiàn)。依據(jù)開關(guān)的輸入，它有可能是一個dc偏相信號，或是一個ac(或負(fù)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(guān)，例如是可處理ac信號的負(fù)電壓音頻開關(guān)，或者是尺度音頻開關(guān)。
一旦肯定音頻開關(guān)的布局，接下來要考慮的布線元件就是低導(dǎo)通阻抗(ron)開關(guān)。其起因在于：對音頻信號而言，模擬。電源適配器獲國際認(rèn)證,產(chǎn)品流暢美觀,適應(yīng)現(xiàn)代生活的需求!路徑的阻抗會對總體設(shè)計的功耗有很大影響。如果把音頻布線路徑和負(fù)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(qū)動低阻抗耳機，這一點尤其癥結(jié)。正常情形下，大多數(shù)高性能音頻開關(guān)都在0.4 Ω左右。在大多數(shù)新設(shè)計中，模擬開關(guān)的輸入信號都挑選負(fù)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(shè)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(fù)電壓模擬開關(guān)產(chǎn)品，但只有飛兆半導(dǎo)體公司可以供給了去掉傳統(tǒng)電荷泵架構(gòu)以節(jié)能的產(chǎn)品組合(包括fsa2269 和 fsa2271)。這些器件是雙單刀雙擲(dual spdt)開關(guān)，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(guān)和耳機等所有元件，總體thd應(yīng)當(dāng)小于1%。為了斷定最佳音頻thd在1%范疇以內(nèi)，咱們必須依據(jù)工作電壓來考慮模擬音頻開關(guān)的thd。thd與模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗中固有相干的。普通來說，跟著導(dǎo)通阻抗的增添，導(dǎo)通阻抗平坦度(即導(dǎo)通阻抗在輸入電壓范疇的變更)也相應(yīng)升高；而導(dǎo)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(nèi)，導(dǎo)通阻抗越平坦，thd性能就越好。
如fsa2271等音頻模擬開關(guān)在3v電壓下的導(dǎo)通阻抗平坦度個別在0.4Ω左右。通常導(dǎo)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(fù)電壓開關(guān)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(guān)的應(yīng)用方式也是至關(guān)主要的。假如一個設(shè)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(guān)，將徹底損。開關(guān)電源產(chǎn)品高品質(zhì),高安全性,高穩(wěn)定性，質(zhì)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(guān)，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(guān)有關(guān)，但這次教訓(xùn)顯示出在抉擇或應(yīng)用音頻模擬開關(guān)時，設(shè)計職員必須充足了解開關(guān)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(guān)須要斟酌的另一主要事項是斷開的開關(guān)擲刀(disconnected throw)和公共端口之間的串?dāng)_，由于在應(yīng)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(gòu)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(chǎn)生，即使在模擬開關(guān)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(zhǔn)確的模擬音頻開關(guān)時，必需懂得器件是否帶有斷電維護和關(guān)斷隔離功能，以保障音頻品質(zhì)。例如，fsa2271t 就帶有關(guān)斷隔離(oirr)，以及在100khz時的串?dāng)_ (xtalk) 規(guī)格為 -70db。有些模擬開關(guān)，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(guān)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(shè)計的持重性。