纖細型便攜式設計中的多媒體信號路徑(07-100)

　　引言

　　把語音服務、高分辨率相機模塊和MP3或PMP播放器功能整合在單個移動電話設計中，已成為未來中高端電話市場的發(fā)展趨勢。除了超高的功率 (>700mW) 立體聲音頻功能之外，視頻輸出功能也出現(xiàn)在手機應用中，其輸出格式仍然主要是CVBS，而某些電話甚至提供S視頻或模擬 RGB輸出。

　　除更豐富的模擬基帶功能之外，數(shù)據(jù)連接也開始在向USB2.0 (480Mbps) 串行接口這樣更高速度的連接轉(zhuǎn)移，以實現(xiàn)更快的上傳和下載。目前，利用嵌入式硬盤驅(qū)動器或大型移動閃存，內(nèi)存容量得到大大增加，同時也需要更高速的連接。盡管這些特性驅(qū)使已經(jīng)頗為緊湊的電話內(nèi)部電路板設計更加密集，客戶仍不斷期望多媒體手持設備的設計更為纖薄小巧，以實現(xiàn)一體化，因此在機械和電氣性能方面為手機設計人員帶來挑戰(zhàn)。這不但需要相同或更好的基帶信號完整性，同時還要盡可能地去除體積龐大的連接器/電纜。

　　本文介紹了幾種應用解決方案，給出了如何充分利用針對特定應用的開關來實現(xiàn)纖巧型單連接器設計的建議，最后并闡釋了視頻濾波器/驅(qū)動器等外設IC是如何作為模擬基帶處理器的輔助芯片來支持這種多媒體市場發(fā)展趨勢。

　　應用實例

　　在設計纖巧美觀的需求推動之下，體積龐大的串行連接器 (多達14到18個引腳) 逐漸被5腳迷你型AB USB連接器或尺寸小得多的8腳串行連接器所取代。不過，連接器引腳的減少無法適應增加的模擬和數(shù)字輸出。圖1所示為用于音頻、UART 和 USB連接器共享的開關結(jié)構。由于MP3解碼器輸出的音頻一般具有負向擺動，故要求開關必需能夠處理帶有顯著負音頻信號的大功率 (>700mW) 立體聲音頻。負擺幅的大小取決于音頻功率和8歐姆揚聲器或32歐姆耳機的負載。它可能低至 -2.8V或以下。該開關還必需能夠處理有大電流 (約 300mA) 流過的大功率音頻。沿音頻數(shù)據(jù)路徑的數(shù)據(jù)路徑在總諧波失真 (THD) 方面必需具有最小的音頻失真，同時USB數(shù)據(jù)路徑在大信號帶寬要求方面需要具有最小的邊緣失真。通過采用圖1所示的開關結(jié)構，可以去除4個多余的連接器，其中包括體積龐大的3.5mm耳機連接器。

　　圖1 音頻/UART/USB 引腳共享的單連接器設計

　　圖1中的開關可用作音頻、USB和UART或任何相關組合的切換。其它可能的配置包括3個音頻源共享同一個耳機或2個音頻源共享帶有全速USB輸出的USB連接器。圖2與圖1類似。兩種結(jié)構間的主要差異在于內(nèi)建的智能USB檢測。因此，開關缺省模式是音頻模式。只要外部加載VBUS，開關就會自動切換到USB通道。這種開關具有類似于“即插即用”的特性，無需GPIO控制等任何硬件資源。在4.3V電池供電情況下，所有這些開關都必需能夠接收1.8V控制電壓。圖2所示的FSA221可用于實現(xiàn)高速USB 2.0 (480Mbps) 和輸出到耳機的音頻信號之間的連接器共享，而FSA201主要針對全速USB應用 (12Mbps)。