本文將闡釋音頻模擬開(kāi)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(lái)優(yōu)化音頻門(mén)路的保真度。
在中高端手機(jī)設(shè)計(jì)中，往往有分辨來(lái)自基帶、利用處置器或獨(dú)破式音頻編解碼器的多個(gè)音頻源。只管很多手機(jī)都針對(duì)某項(xiàng)特定功效而設(shè)計(jì)(如手機(jī)音樂(lè)功能)，但基于此項(xiàng)功效仍能夠傳遞不同的信號(hào)。無(wú)論是在手機(jī)通話時(shí)由基帶的、或收聽(tīng)mp3音樂(lè)時(shí)由運(yùn)用處置器的左右音頻信號(hào)，終極這些來(lái)自不同源頭的音頻信號(hào)都會(huì)被傳送到耳機(jī)接口，而這些信號(hào)的傳遞通常是經(jīng)過(guò)一個(gè)模擬音頻開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)開(kāi)關(guān)的輸入，它有可能是一個(gè)dc偏相信號(hào)，或是一個(gè)ac(或負(fù)電壓)耦合信號(hào)。在很多情形下，信號(hào)的dc程度決議了須要什么樣的模擬開(kāi)關(guān)，例如是可處理ac信號(hào)的負(fù)電壓音頻開(kāi)關(guān)，或者是尺度音頻開(kāi)關(guān)。
一旦肯定音頻開(kāi)關(guān)的布局，接下來(lái)要考慮的布線元件就是低導(dǎo)通阻抗(ron)開(kāi)關(guān)。其起因在于：對(duì)音頻信號(hào)而言，模擬。電源適配器獲國(guó)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(huì)對(duì)總體設(shè)計(jì)的功耗有很大影響。如果把音頻布線路徑和負(fù)載視為簡(jiǎn)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(jī)供給更大的功率。若要驅(qū)動(dòng)低阻抗耳機(jī)，這一點(diǎn)尤其癥結(jié)。正常情形下，大多數(shù)高性能音頻開(kāi)關(guān)都在0.4 Ω左右。在大多數(shù)新設(shè)計(jì)中，模擬開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)都挑選負(fù)電壓或ac偏相信號(hào)，由于這樣做能夠省去220µf的dc阻斷電容，并降低資料本錢(qián)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。這與目前無(wú)電容音頻放大器的發(fā)展趨勢(shì)是一致的。許多公司都有負(fù)電壓模擬開(kāi)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(kāi)關(guān)，用于把左右音頻信號(hào)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(jī)信息,提供便捷在線交易!電流。
接下來(lái)，音頻工程師便需要分離丈量各個(gè)元件的總體諧波失真(thd)。對(duì)音頻放大器的thd請(qǐng)求個(gè)別為0.1%。固然這對(duì)音頻放大器已足夠，但音頻工程師必須對(duì)全部音頻路徑的thd進(jìn)行估算，即使數(shù)值可達(dá)1%左右，但這依然是一般人的耳朵所聽(tīng)不到的。因而，若咱們考慮到從基帶處理器到耳機(jī)的音頻路徑，包含pcb、放大器、模擬開(kāi)關(guān)和耳機(jī)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(lái)考慮模擬音頻開(kāi)關(guān)的thd。thd與模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通阻抗中固有相干的。普通來(lái)說(shuō)，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(huì)下降thd性能。也就是說(shuō)，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(kāi)關(guān)在3v電壓下的導(dǎo)通阻抗平坦度個(gè)別在0.4Ω左右。通常導(dǎo)通阻抗平坦度會(huì)隨工作電壓而變化，如圖1所示。
對(duì)一個(gè)高保真度體系，工作電壓為1.65v的負(fù)電壓開(kāi)關(guān)會(huì)徹底損壞性能。也就是說(shuō)，即便音頻工程師的重要工作焦點(diǎn)在于高機(jī)能音頻放大器上，控制模仿音頻開(kāi)關(guān)的應(yīng)用方式也是至關(guān)主要的。假如一個(gè)設(shè)計(jì)盤(pán)算采取低thd的音頻放大器，并把信號(hào)饋入到高thd工作電壓的模仿開(kāi)關(guān)，將徹底損。開(kāi)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(jià)格合理。壞體系跟音頻信號(hào)的機(jī)能。
若我們進(jìn)一步察看圖2，即能斷定，對(duì)這個(gè)特定開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)的最低thd實(shí)際上在3.0v(而非4.5v)工作電壓的時(shí)候。而出其不意的是，在4.5v時(shí)得到的thd居然大于0.01%。固然這成果與被測(cè)的模擬開(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)，設(shè)計(jì)職員必須充足了解開(kāi)關(guān)在不同工作電壓下的音頻thd，這將大大有助于進(jìn)步總體音頻路徑的性能。
音頻模擬開(kāi)關(guān)須要斟酌的另一主要事項(xiàng)是斷開(kāi)的開(kāi)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(hào)時(shí)，基帶處理器都可能發(fā)送音頻信號(hào)。有些音頻架構(gòu)會(huì)“泄放” (bleed)音頻信號(hào)到公共端口，從而破壞耳機(jī)音頻信號(hào)。這種情況時(shí)有產(chǎn)生，即使在模擬開(kāi)關(guān)并未上電的時(shí)候，也有可能把信號(hào)泄露到耳機(jī)中，所以需要斷電掩護(hù)。因而，在取舍準(zhǔn)確的模擬音頻開(kāi)關(guān)時(shí)，必需懂得器件是否帶有斷電維護(hù)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(shí)的串?dāng)_ (xtalk) 規(guī)格為 -70db。有些模擬開(kāi)關(guān)，如 fsa2271t，還采取終端電阻來(lái)確保未選端口對(duì)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(gè)滿意系統(tǒng)請(qǐng)求的音頻模擬開(kāi)關(guān)是很簡(jiǎn)略的。即便在便攜裝備中，假如懂得和治理音頻門(mén)路上所有元件的影響，將有助于進(jìn)步系統(tǒng)性能，并確�？傮w設(shè)計(jì)的持重性。