音频模仿开关的设计因素

本文将阐释音频模拟开关的渺小特征，以及如何应用总谐波失真(thd)、布局跟性能来优化音频门路的保真度。
在中高端手机设计中，往往有分辨来自基带、利用处置器或独破式音频编解码器的多个音频源。只管很多手机都针对某项特定功效而设计(如手机音乐功能)，但基于此项功效仍能够传递不同的信号。无论是在手机通话时由基带的、或收听mp3音乐时由运用处置器的左右音频信号，终极这些来自不同源头的音频信号都会被传送到耳机接口，而这些信号的传递通常是经过一个模拟音频开关来实现。依据开关的输入，它有可能是一个dc偏相信号，或是一个ac(或负电压)耦合信号。在很多情形下，信号的dc程度决议了须要什么样的模拟开关，例如是可处理ac信号的负电压音频开关，或者是尺度音频开关。
一旦肯定音频开关的布局，接下来要考虑的布线元件就是低导通阻抗(ron)开关。其起因在于：对音频信号而言，模拟。电源适配器获国际认证,产品流畅美观,适应现代生活的需求!路径的阻抗会对总体设计的功耗有很大影响。如果把音频布线路径和负载视为简略的电压分压器，下降音频路径的ron 就可减少系统中的热耗功率，从而为耳机供给更大的功率。若要驱动低阻抗耳机，这一点尤其症结。正常情形下，大多数高性能音频开关都在0.4 Ω左右。在大多数新设计中，模拟开关的输入信号都挑选负电压或ac偏相信号，由于这样做能够省去220µf的dc阻断电容，并降低资料本钱，简化设计。这与目前无电容音频放大器的发展趋势是一致的。许多公司都有负电压模拟开关产品，但只有飞兆半导体公司可以供给了去掉传统电荷泵架构以节能的产品组合(包括fsa2269 和 fsa2271)。这些器件是双单刀双掷(dual spdt)开关，用于把左右音频信号发送到音频衔接器。这可节俭数十乃至数百微安培。USB充电器汇聚海量商机信息,提供便捷在线交易!电流。
接下来，音频工程师便需要**丈量各个元件的总体谐波失真(thd)。对音频放大器的thd请求个别为0.1%。固然这对音频放大器已足够，但音频工程师必须对全部音频路径的thd进行估算，即使数值可达1%左右，但这依然是一般人的耳朵所听不到的。因而，若咱们考虑到从基带处理器到耳机的音频路径，包含pcb、放大器、模拟开关和耳机等所有元件，总体thd应当小于1%。为了断定最佳音频thd在1%范畴以内，咱们必须依据工作电压来考虑模拟音频开关的thd。thd与模拟开关的导通阻抗中固有相干的。普通来说，跟着导通阻抗的增添，导通阻抗平坦度(即导通阻抗在输入电压范畴的变更)也相应升高；而导通阻抗平坦度的升高会下降thd性能。也就是说，在输入电压规模内，导通阻抗越平坦，thd性能就越好。
如fsa2271等音频模拟开关在3v电压下的导通阻抗平坦度个别在0.4Ω左右。通常导通阻抗平坦度会随工作电压而变化，如图1所示。
对一个高保真度体系，工作电压为1.65v的负电压开关会彻底损坏性能。也就是说，即便音频工程师的重要工作焦点在于高机能音频放大器上，控制模仿音频开关的应用方式也是至关主要的。假如一个设计盘算采取低thd的音频放大器，并把信号馈入到高thd工作电压的模仿开关，将彻底损。开关电源产品高品质,高安全性,高稳定性，质量好价格合理。坏体系跟音频信号的机能。
若我们进一步察看图2，即能断定，对这个特定开关，系统的最低thd实际上在3.0v(而非4.5v)工作电压的时候。而出其不意的是，在4.5v时得到的thd居然大于0.01%。固然这成果与被测的模拟开关有关，但这次教训显示出在抉择或应用音频模拟开关时，设计职员必须充足了解开关在不同工作电压下的音频thd，这将大大有助于进步总体音频路径的性能。
音频模拟开关须要斟酌的另一主要事项是断开的开关掷刀(disconnected throw)和公共端口之间的串扰，由于在应用途理器发送音频信号时，基带处理器都可能发送音频信号。有些音频架构会“泄放” (bleed)音频信号到公共端口，从而破坏耳机音频信号。这种情况时有产生，即使在模拟开关并未上电的时候，也有可能把信号泄露到耳机中，所以需要断电掩护。因而，在取舍准确的模拟音频开关时，必需懂得器件是否带有断电维护和关断隔离功能，以保障音频品质。例如，fsa2271t 就带有关断隔离(oirr)，以及在100khz时的串扰 (xtalk) 规格为 -70db。有些模拟开关，如 fsa2271t，还采取终端电阻来确保未选端口对地放电，此举有助于打消局部 “嘀嗒和爆破” (click and pop) 音频噪声。
综上所述，只有斟酌了要害参数，抉择一个满意系统请求的音频模拟开关是很简略的。即便在便携装备中，假如懂得和治理音频门路上所有元件的影响，将有助于进步系统性能，并确保总体设计的持重性。