飛兆G類音頻放大器實現(xiàn)智能手機功耗挑戰(zhàn)

　　李文輝表示，“過去，我們的節(jié)能設計大部分集中在RF和功率放大器、多媒體應用處理器以及LED背光這三個環(huán)節(jié)，但日益嚴苛的功耗需求使得音頻系統(tǒng)成為下一個節(jié)能設計的目標?！币纛l部分的功率約占普通智能電話功率預算的12%左右，通過改善設計能夠有效地幫助提高音頻品質并減小對電池壽命的影響。

　　因此，智能手機和平板電腦制造商對音頻IC供應商提出了很高的期望：必須具有先進的音頻處理能力，高性能升壓設計，節(jié)省成本的CSP封裝以及低功耗音頻 IC，才能夠同時滿足對于更清晰的音頻，更響亮的揚聲器、小占位面積以及長電池運行時間的高要求。但是，更響亮的音頻通常會影響電池壽命和提高失真;延長電池壽命通常會影響音量;失真控制則會影響音質和電池壽命。飛兆半導體開發(fā)的帶有先進的揚聲器保護功能的升壓放大器，高級音頻處理技術、音頻編解碼器、封裝技術以及用G類放大器取代主流的AB類放大器，將能夠在三者之間取得很好的平衡。

　　從2009年收購一家便攜音頻公司至今，飛兆半導體不斷擴展具備更高的輸出功率、動態(tài)范圍壓縮、揚聲器保護功能、信噪比改善、失真控制和功率管理的新型產品，通過提供差異化的增值便攜音頻產品來滿足消費者的需求。

　　該公司最新推出的便攜音頻IC解決方案能夠讓小型揚聲器更響亮、更清晰。這兩款新產品包括帶有集成降壓轉換器的FAB1200立體聲Class-G接地參考(ground-referenced)耳機放大器，以及帶有立體聲Class-G耳機放大器和1.2W Class-D單聲道揚聲器放大器的FAB2200音頻子系統(tǒng)。李文輝指出，與傳統(tǒng)的AB類放大器相比，G類放大器的優(yōu)勢是能夠按音源的大小改變工作電壓，但其架構復雜，進行切換時的反應速度以及如何防止干擾是關鍵問題。飛兆半導體的新產品采用其專有技術實現(xiàn)了快速的兩路切換，其信噪比(SNR)為 106dB，電源抗干擾能力(PSR)為77dB(揚聲器)和94dB(耳機)，可達到堪比MP3的音頻效果，并在常見的音源大小范圍內達到了優(yōu)于 Class-AB的效率。

　　圖1：飛兆半導體FAB1200立體聲Class-G耳機放大器/FAB2200 Class-G/Class-D音頻子系統(tǒng)。

　　FAB1200 的特性是帶有能夠生成負電源電壓的充電泵，可讓耳機以接地居中(ground-centered)輸出且無需電容器，可以省去多達兩個外部電容器。器件使用一個集成式感應降壓調節(jié)器來直接連接電池，并基于輸出信號電平來調節(jié)兩個不同電平之間的供電電壓，從而降低功耗。該特性能夠有效降低系統(tǒng)成本并延長電池使用時間，同時維持高音頻質量水平.

　　FAB2200是結合一個無電容器立體聲Class-G耳機放大器和一個Class-D 揚聲器放大器的音頻子系統(tǒng)。這一解決方案采用專有的集成式充電泵生成多個供電軌，以提供接地居中的Class-G耳機輸出。相比Class-AB設計實現(xiàn)方案，新產品能夠顯著降低功耗，同時提供高電源抑制比。

　　圖2：飛兆半導體在手機產品領域擁有悠久歷史。

　　無濾波器Class-D放大器可以直接連接至一個揚聲器，省去兩個外部濾波器網絡，從而降低總體系統(tǒng)成本。該器件還具有自動增益控制(Automatic Gain Control, AGC)功能，可以限制揚聲器的最大輸出電平以保護揚聲器，防止引入失真。它還可在電池電壓下降時以動態(tài)方式限制幅度。

　　圖3：FAB2200音頻子系統(tǒng)(耳機+揚聲器放大器)框圖。

　　FAB1200 和 FAB2200便攜音頻IC能夠使得手機、平板電腦/ MID和其它便攜音頻應用產品的音質更響亮清晰，同時降低總體系統(tǒng)成本并最大限度地減小對電池運行時間的影響?！拔覀兊哪繕耸菐椭謾C供應商改善耗電效率，并增加產品本身的功能?！睋?jù)李文輝透露，在排名全球前五的手機廠商中，采用FAB2200的智能手機產品已經開始出貨，F(xiàn)AB1200也正在評估當中?！拔蚁嘈?，在高端智能手機和平板電腦中，Class-G放大器將會成為市場主流，而在1500元以下的低端產品中，大多仍將采用Class-AB放大器?！彼詈髲娬{。