高保真模擬開(kāi)關(guān)，敲開(kāi)美妙音頻的大門(mén)

在電池供電的便攜式音頻設(shè)備中通常會(huì)使用到揚(yáng)聲器（Speaker）和接收器（Receiver）。D 類音頻功率放大器（Smart PA）被用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，以提供高功率的音頻信號(hào)。但其高達(dá)十幾伏的輸出電壓往往會(huì)損壞低壓設(shè)計(jì)的接收器（Receiver）驅(qū)動(dòng)器。此時(shí)，高性能模擬開(kāi)關(guān)就可以用在兩者之間提供安全隔離。

而在另一應(yīng)用場(chǎng)景中，為了提高便攜式設(shè)備的音頻性能，制造商總是選擇外部音頻功率放大器來(lái)取代內(nèi)部集成的功率放大器。由于音頻線路輸出或頭戴式耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出音頻信號(hào)質(zhì)量更好，因此常常選擇這些音頻信號(hào)作為外部揚(yáng)聲器功率放大器的音頻信號(hào)源。此時(shí)，高性能模擬開(kāi)關(guān)就被用作 1-to-2 高保真信號(hào)開(kāi)關(guān)。

為了滿足上述應(yīng)用需求，圣邦微電子在日前推出了三款各具特色的模擬開(kāi)關(guān)產(chǎn)品：

0.18Ω，高壓，軌到軌正負(fù)信號(hào)傳輸，雙路單刀單擲模擬開(kāi)關(guān) SGM3713

SGM3713 是一款高電壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號(hào)范圍、正負(fù)信號(hào)傳輸?shù)碾p路單刀單擲（SPST）模擬開(kāi)關(guān)，這種配置可以在電池供電的音頻設(shè)備中用作兩個(gè)單端信號(hào)或一組差分信號(hào)開(kāi)關(guān)。其工作電壓范圍 2.7V 至 9V，0.18Ω（典型值）超低導(dǎo)通電阻和出色的導(dǎo)通電阻平坦性，確保音頻信號(hào)切換時(shí)的良好線性和超低諧波失真。

圖 1 揚(yáng)聲器（Speaker）+ 接收器（Receiver）應(yīng)用電路框圖

寬信號(hào)范圍、高電壓、低阻抗和出色的總諧波失真（THD）是 SGM3713 的主要特點(diǎn)，非常貼合目前無(wú)損播放器、HiFi 音樂(lè)播放器、調(diào)音臺(tái)及無(wú)線對(duì)講機(jī)等對(duì)低失真日益高漲的要求。下圖展示了 SGM3713 在不同頻率下的總諧波失真?？梢钥闯?，在 V_S = 2V_PP，R_L = 32Ω 和 V_S = 2V_PP，R_L = 600Ω 條件下，總諧波失真均能達(dá)到 -114dB。

圖 2 SGM3713 在不同頻率下的總諧波失真（THD+N）

0.18Ω，高壓，軟啟動(dòng)/關(guān)閉，軌到軌正負(fù)信號(hào)傳輸，雙路單刀單擲模擬開(kāi)關(guān) SGM3714

與 SGM3713 類似，SGM3714 也是一款高電壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號(hào)范圍、正負(fù)信號(hào)傳輸?shù)碾p路單刀單擲（SPST）模擬開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)用于在 2.7V 至 9V 電源電壓范圍內(nèi)工作，同樣面向電池供電的音頻設(shè)備，可以用作音頻 R&L 信號(hào)或一個(gè)差分信號(hào)開(kāi)關(guān)。

圖 3 1-to-2 高保真信號(hào)開(kāi)關(guān)應(yīng)用電路框圖

目前，隨著人們對(duì)音頻產(chǎn)品性能期望值的提高，無(wú)瞬態(tài)雜音成為便攜式音頻設(shè)備的重要賣(mài)點(diǎn)。設(shè)備在打開(kāi)或關(guān)斷時(shí)，耳機(jī)或揚(yáng)聲器是否出現(xiàn)“咔嗒”（Pop-Click）聲或其它奇怪的瞬態(tài)雜音，成為了評(píng)估音頻性能的一個(gè)重要指標(biāo)。該產(chǎn)品 0.18Ω（典型值）超低導(dǎo)通電阻和更大的過(guò)流能力，以及軟開(kāi)關(guān)開(kāi)啟/關(guān)閉的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)更優(yōu)秀的 Pop-Click 噪音消除，并確保音頻信號(hào)切換時(shí)擁有良好線性和超低諧波失真。

0.8Ω，高壓，軌到軌正負(fù)信號(hào)傳輸，雙路單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān) SGM3715

SGM3715 是一款高壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號(hào)范圍內(nèi)正負(fù)信號(hào)傳輸、雙路單刀雙擲（SPDT）的模擬開(kāi)關(guān)，由兩個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)和兩個(gè)常閉開(kāi)關(guān)組成，也可看作為一個(gè)雙路 2 選 1 多路復(fù)用器。其電源電壓范圍為 2.7V 至 12V，目標(biāo)應(yīng)用同樣是電池供電的設(shè)備。

眾所周知，在便攜式產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，模擬開(kāi)關(guān)一直以來(lái)都主要是作為音頻信號(hào)切換器來(lái)使用，而低導(dǎo)通電阻則是音頻切換應(yīng)用中主要的考量參數(shù)。為此，SGM3715 在設(shè)計(jì)中被賦予了針對(duì)雙路 NO 到 COM 開(kāi)關(guān)和雙路 NC 到 COM 開(kāi)關(guān)、快速轉(zhuǎn)換速度的低導(dǎo)通電阻（典型值為 0.8Ω）和覆蓋所有信號(hào)范圍內(nèi)的導(dǎo)通電阻平坦度。

同時(shí)，在降噪耳機(jī)、音箱、調(diào)音臺(tái)等產(chǎn)品上，還常常需要對(duì)多路的音頻信號(hào)進(jìn)行處理，如果每一路音頻信號(hào)都設(shè)計(jì)一組調(diào)理單元，則成本會(huì)非常高昂，電路也會(huì)非常龐雜。而用模擬開(kāi)關(guān)做分時(shí)切換復(fù)用，顯然是非常便捷的設(shè)計(jì)思路。憑借高電壓和對(duì)兩組立體聲的支持，SGM3715 在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)還賦予了終端產(chǎn)品出色的音效。

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圣邦微電子（北京）股份有限公司（股票代碼 300661）專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷(xiāo)售。產(chǎn)品覆蓋信號(hào)鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，擁有 30 大類 4000 余款可供銷(xiāo)售型號(hào)，全部自主研發(fā)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車(chē)電子、通信設(shè)備、消費(fèi)類電子和醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，以及物聯(lián)網(wǎng)、新能源和人工智能等新興市場(chǎng)。