藍(lán)牙耳機(jī)中的電源管理解決方案
發(fā)布時(shí)間:2008/5/27 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):770
    
    
     圖1:藍(lán)牙耳機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)。
    
     在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉寂后,從2003年底開(kāi)始,藍(lán)牙市場(chǎng)開(kāi)始復(fù)蘇,不僅在手機(jī)上配置藍(lán)牙(相信不久藍(lán)牙將同照相機(jī)一樣成為手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置),在筆記本電腦、汽車、mp3上也開(kāi)始內(nèi)置藍(lán)牙技術(shù)。 在爭(zhēng)奪藍(lán)牙解決方案的競(jìng)爭(zhēng)中,英國(guó)的csr(cambridge silicon radio)公司作為sig聯(lián)盟的初期成員之一,到今年9月份,csr的藍(lán)牙芯片出貨量合計(jì)突破5千萬(wàn)片,諾基亞、ibm、摩托羅拉以及索尼等都成為csr的客戶,成為藍(lán)牙方案的主要提供商。 csr的設(shè)計(jì)特點(diǎn)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(duì)周邊元器件的要求相當(dāng)高,其中對(duì)電源控制芯片的主要要求是:瞬態(tài)響應(yīng)好,抑制噪音能力強(qiáng);外型小。目前,csr藍(lán)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(lán)牙耳機(jī)方案(圖1)為例,選用的是xcs621b(ldo)+xcs921a(dc/dc),其中xcs621b用于麥克風(fēng)的偏壓電路,xcs921a用于藍(lán)牙芯片的供電。圖2:麥克風(fēng)偏壓電路。 在耳機(jī)應(yīng)用中對(duì)控制噪聲的要求是非常嚴(yán)格的,特別是人耳能聽(tīng)到的20hz~20khz的頻段范圍,而且由于藍(lán)牙工作的頻段2.4ghz是一個(gè)開(kāi)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(fēng)偏壓電路來(lái)看,csr采用了xcs621b高速ldo系列,該系列l(wèi)do具有突出的抑制噪聲能力(>75db@1khz、>70db@10khz),因此可以比常規(guī)產(chǎn)品省略1個(gè)過(guò)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(lán)牙芯片供電電路來(lái)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(dāng)大的電能會(huì)被浪費(fèi),為了延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間,在最新的設(shè)計(jì)方案中推薦使用dc/dc轉(zhuǎn)換器xcs921a系列。該系列采用同步整流技術(shù),內(nèi)置了p溝道和n溝道m(xù)os管,供電效率可以達(dá)到90%以上。另外,為了控制dc/dc所產(chǎn)生的噪聲,xcs921a系列通過(guò)采用限流pfm技術(shù),將紋波電壓控制在10mv以內(nèi)。由于xcs921a不使用額外的濾波電路直接為藍(lán)牙芯片供電,簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)并降低了生產(chǎn)成本。 圖3:xcs921a典型電路。
    
    
    
    
     圖1:藍(lán)牙耳機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)。
    
     在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉寂后,從2003年底開(kāi)始,藍(lán)牙市場(chǎng)開(kāi)始復(fù)蘇,不僅在手機(jī)上配置藍(lán)牙(相信不久藍(lán)牙將同照相機(jī)一樣成為手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置),在筆記本電腦、汽車、mp3上也開(kāi)始內(nèi)置藍(lán)牙技術(shù)。 在爭(zhēng)奪藍(lán)牙解決方案的競(jìng)爭(zhēng)中,英國(guó)的csr(cambridge silicon radio)公司作為sig聯(lián)盟的初期成員之一,到今年9月份,csr的藍(lán)牙芯片出貨量合計(jì)突破5千萬(wàn)片,諾基亞、ibm、摩托羅拉以及索尼等都成為csr的客戶,成為藍(lán)牙方案的主要提供商。 csr的設(shè)計(jì)特點(diǎn)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(duì)周邊元器件的要求相當(dāng)高,其中對(duì)電源控制芯片的主要要求是:瞬態(tài)響應(yīng)好,抑制噪音能力強(qiáng);外型小。目前,csr藍(lán)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(lán)牙耳機(jī)方案(圖1)為例,選用的是xcs621b(ldo)+xcs921a(dc/dc),其中xcs621b用于麥克風(fēng)的偏壓電路,xcs921a用于藍(lán)牙芯片的供電。圖2:麥克風(fēng)偏壓電路。 在耳機(jī)應(yīng)用中對(duì)控制噪聲的要求是非常嚴(yán)格的,特別是人耳能聽(tīng)到的20hz~20khz的頻段范圍,而且由于藍(lán)牙工作的頻段2.4ghz是一個(gè)開(kāi)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(fēng)偏壓電路來(lái)看,csr采用了xcs621b高速ldo系列,該系列l(wèi)do具有突出的抑制噪聲能力(>75db@1khz、>70db@10khz),因此可以比常規(guī)產(chǎn)品省略1個(gè)過(guò)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(lán)牙芯片供電電路來(lái)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(dāng)大的電能會(huì)被浪費(fèi),為了延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間,在最新的設(shè)計(jì)方案中推薦使用dc/dc轉(zhuǎn)換器xcs921a系列。該系列采用同步整流技術(shù),內(nèi)置了p溝道和n溝道m(xù)os管,供電效率可以達(dá)到90%以上。另外,為了控制dc/dc所產(chǎn)生的噪聲,xcs921a系列通過(guò)采用限流pfm技術(shù),將紋波電壓控制在10mv以內(nèi)。由于xcs921a不使用額外的濾波電路直接為藍(lán)牙芯片供電,簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)并降低了生產(chǎn)成本。 圖3:xcs921a典型電路。
    
    
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