微型技術(shù)革命的產(chǎn)物

圖像傳感器可以采用電荷耦合器件 (CCD) 或互補(bǔ)金屬氧化的半導(dǎo)體 (CMOS) 技術(shù)。但對于移動電話來說，CMOS 技術(shù)比 CCD 更優(yōu)勝，例如 CMOS 技術(shù)的供電電壓及功耗都較低，而技術(shù)集成度也較高。以下便以 CMOS 技術(shù)作為范例詳細(xì)討論這個問題。

CMOS 傳感器負(fù)責(zé)捕捉圖像，辦法是將投射在一列列光二極管上的光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?，然后傳送給圖像處理器，由圖像處理器先將這些信號校正，再轉(zhuǎn)為格式化的數(shù)據(jù)，以供電話的其他子系統(tǒng)使用。結(jié)構(gòu)框圖所示的便是典型的圖像處理器子系統(tǒng)。這個功能塊所執(zhí)行的功能包括鏡頭陰影校正、劣質(zhì)像素校正、顏色內(nèi)插校正、伽馬線校正、顏色空間轉(zhuǎn)換、飽和調(diào)節(jié)及視覺效果處理。有關(guān)信號經(jīng)過以上的處理，最后才以確認(rèn)的格式如 YUV 4:2:2 輸出。

電源管理

有了圖像處理功能，移動電話的功能便更為多樣化，也為用戶添加更多生活情趣。但若要確保電話能永遠(yuǎn)留住用戶的難忘經(jīng)歷，電池便必須能夠應(yīng)付這些新服務(wù)及新功能的額外用電要求。

其實電話的用途一直在變。例如，電話最初只用來傳送語音。我們講完電話后，電話便會處于低功耗狀態(tài)，直至需要接聽另一來電，或再打電話，低功耗狀態(tài)才會改變。SMS 及 EMS 等功能將電話的用途徹底改變。為了傳送 SMS 及 EMS等信息，電話用戶必須將電話長期保持在運作狀態(tài)之中，以便輸入短信。照目前情況看，我們將會繼續(xù)利用電話進(jìn)行長時間通話或傳送信息，可見功耗將會不斷增加，這樣下去，電話的電池始終會不勝負(fù)荷。也許更重要的一點是，上文所提及的新功能遠(yuǎn)比單純的語音傳送功能耗用的功率多。

目前，電池技術(shù)的發(fā)展雖然已相當(dāng)快，但仍然追趕不上外型更小巧、功能更齊備的新一代電話。電話上的彩色顯示屏幕耗用很多電能，要延長這類移動電話的電池壽命確是一個大挑戰(zhàn)，尤其是電池體積反而越趨細(xì)小。

像美國國家半導(dǎo)體這類芯片廠商一直致力為市場提供各式各樣的電源管理芯片，確保移動電話的電池可以充分發(fā)揮其能源效益及運作效率。

美國國家半導(dǎo)體有一系列出類拔萃的電源管理產(chǎn)品，其中包括 LP398x 與 LP399x 系列低壓降穩(wěn)壓器芯片以及 LM260x/1x 系列直流/直流轉(zhuǎn)換器芯片。這些穩(wěn)壓器芯片輸出 300mA 電流時，其典型電壓只有 120mV。這些芯片還有另一特色，若依靠電池供電的某一區(qū)域/子系統(tǒng)無需在某一運作模式中執(zhí)行工作，這一區(qū)域/子系統(tǒng)的供電便會自動關(guān)閉，而低壓降芯片的典型停機(jī)電流不會超過幾毫微安 (nA)。

許多移動電話都采用彩色顯示屏幕，這是一個非常明顯的發(fā)展趨勢。超扭曲型 (STN) 或薄膜晶體管 (TFT) 顯示技術(shù)都要依靠白色的發(fā)光體提供光源，才可確保顯示器能執(zhí)行正常功能。此外，手機(jī)的互動能力、電子游戲的內(nèi)容及視頻的傳送都要求屏幕有較大的清晰度及色深。

白色發(fā)光二極管是成本較低而又性能可靠的發(fā)光體。但發(fā)光二極管必須由大小相同的電流驅(qū)動，亮度才可保持均勻。美國國家半導(dǎo)體的 LM35xx系列開關(guān)電容穩(wěn)壓器芯片以及 LM27xx 系列開關(guān)電感穩(wěn)壓器芯片為系統(tǒng)設(shè)計工程師提供了更多選擇，讓他們可以按照顯示屏幕的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計合適的電源供應(yīng)系統(tǒng)。

圖4 所示的是 LM2794 一類的新一代發(fā)光二極管控制器。

電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以至手機(jī)結(jié)構(gòu)不斷引進(jìn)新的技術(shù)，而支持這些新技術(shù)不斷向前發(fā)展的動力卻來自手機(jī)用戶，每一手機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶的月平均消費越高，便越能支持更多新技術(shù)的開發(fā)。目前英國的網(wǎng)絡(luò)運營商正為其 3G網(wǎng)絡(luò)新用戶提供三個月的優(yōu)惠，讓他們免費收看英國超級足球聯(lián)賽的精選片段。此外，英國網(wǎng)絡(luò)運營商來自出售振鈴音調(diào)的收入已超過出售圖像的收入。

若將手機(jī)的通信帶寬進(jìn)一步提高，手機(jī)甚至可以收發(fā)要求更高的多媒體內(nèi)容。雖然隨著業(yè)界普遍采用 H.263 及 MPEG4 第 4部分 (AVC) 的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)之后，壓縮技術(shù)已不斷改善，但這方面的發(fā)展也令基站的編碼器變得更為復(fù)雜。手機(jī)接收器的譯碼器也越趨復(fù)雜，成本也不斷上升。對于開發(fā)手機(jī)及相關(guān)零部件的設(shè)計工程師來說，這是他們最感頭痛的問題。

經(jīng)過多年的發(fā)展，舊式的電話已漸漸被智能型電話取代，整個轉(zhuǎn)變過程可以說是一場科技的革命。今后，智能型電話也會隨著時代的進(jìn)步不斷演變。但有一點可以肯定，那就是移動電話的功能會日趨多樣化，像美國國家半導(dǎo)體這類公司將會在這個發(fā)展過程中扮演一個重要的角色，并會隨著市場的發(fā)展，為移動電話開發(fā)更多芯片產(chǎn)品，滿足移動電話各種最新的要求。