藍牙耳機中的電源管理解決方案
發布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數:753
    
    
     圖1:藍牙耳機系統架構。
    
     在經過一段時間的沉寂后,從2003年底開始,藍牙市場開始復蘇,不僅在手機上配置藍牙(相信不久藍牙將同照相機一樣成為手機的標準配置),在筆記本電腦、汽車、mp3上也開始內置藍牙技術。 在爭奪藍牙解決方案的競爭中,英國的csr(cambridge silicon radio)公司作為sig聯盟的初期成員之一,到今年9月份,csr的藍牙芯片出貨量合計突破5千萬片,諾基亞、ibm、摩托羅拉以及索尼等都成為csr的客戶,成為藍牙方案的主要提供商。 csr的設計特點是將射頻芯片和基帶控制芯片集成在一塊6×6mm的芯片上,所以對周邊元器件的要求相當高,其中對電源控制芯片的主要要求是:瞬態響應好,抑制噪音能力強;外型小。目前,csr藍牙方案的電源控制芯片主要選自日本torex公司,以銷量最大的bluecore2藍牙耳機方案(圖1)為例,選用的是xcs621b(ldo)+xcs921a(dc/dc),其中xcs621b用于麥克風的偏壓電路,xcs921a用于藍牙芯片的供電。圖2:麥克風偏壓電路。 在耳機應用中對控制噪聲的要求是非常嚴格的,特別是人耳能聽到的20hz~20khz的頻段范圍,而且由于藍牙工作的頻段2.4ghz是一個開放頻段,所以要求電源芯片有很高的抑制噪聲能力。從圖2的麥克風偏壓電路來看,csr采用了xcs621b高速ldo系列,該系列ldo具有突出的抑制噪聲能力(>75db@1khz、>70db@10khz),因此可以比常規產品省略1個過濾噪聲的旁路電容,有利于成本控制以及電路外型控制。 從圖3的藍牙芯片供電電路來看,最大的變化是用dc/dc取代了ldo。由于ldo供電的效率不高,有相當大的電能會被浪費,為了延長電池的使用時間,在最新的設計方案中推薦使用dc/dc轉換器xcs921a系列。該系列采用同步整流技術,內置了p溝道和n溝道mos管,供電效率可以達到90%以上。另外,為了控制dc/dc所產生的噪聲,xcs921a系列通過采用限流pfm技術,將紋波電壓控制在10mv以內。由于xcs921a不使用額外的濾波電路直接為藍牙芯片供電,簡化了電路的設計并降低了生產成本。 圖3:xcs921a典型電路。
    
    
    
    
     圖1:藍牙耳機系統架構。
    
     在經過一段時間的沉寂后,從2003年底開始,藍牙市場開始復蘇,不僅在手機上配置藍牙(相信不久藍牙將同照相機一樣成為手機的標準配置),在筆記本電腦、汽車、mp3上也開始內置藍牙技術。 在爭奪藍牙解決方案的競爭中,英國的csr(cambridge silicon radio)公司作為sig聯盟的初期成員之一,到今年9月份,csr的藍牙芯片出貨量合計突破5千萬片,諾基亞、ibm、摩托羅拉以及索尼等都成為csr的客戶,成為藍牙方案的主要提供商。 csr的設計特點是將射頻芯片和基帶控制芯片集成在一塊6×6mm的芯片上,所以對周邊元器件的要求相當高,其中對電源控制芯片的主要要求是:瞬態響應好,抑制噪音能力強;外型小。目前,csr藍牙方案的電源控制芯片主要選自日本torex公司,以銷量最大的bluecore2藍牙耳機方案(圖1)為例,選用的是xcs621b(ldo)+xcs921a(dc/dc),其中xcs621b用于麥克風的偏壓電路,xcs921a用于藍牙芯片的供電。圖2:麥克風偏壓電路。 在耳機應用中對控制噪聲的要求是非常嚴格的,特別是人耳能聽到的20hz~20khz的頻段范圍,而且由于藍牙工作的頻段2.4ghz是一個開放頻段,所以要求電源芯片有很高的抑制噪聲能力。從圖2的麥克風偏壓電路來看,csr采用了xcs621b高速ldo系列,該系列ldo具有突出的抑制噪聲能力(>75db@1khz、>70db@10khz),因此可以比常規產品省略1個過濾噪聲的旁路電容,有利于成本控制以及電路外型控制。 從圖3的藍牙芯片供電電路來看,最大的變化是用dc/dc取代了ldo。由于ldo供電的效率不高,有相當大的電能會被浪費,為了延長電池的使用時間,在最新的設計方案中推薦使用dc/dc轉換器xcs921a系列。該系列采用同步整流技術,內置了p溝道和n溝道mos管,供電效率可以達到90%以上。另外,為了控制dc/dc所產生的噪聲,xcs921a系列通過采用限流pfm技術,將紋波電壓控制在10mv以內。由于xcs921a不使用額外的濾波電路直接為藍牙芯片供電,簡化了電路的設計并降低了生產成本。 圖3:xcs921a典型電路。