在爭奪藍(lán)牙解決方案的競爭中,英國的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,所以對周邊元器件的要求相當(dāng)高,其中對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)用中對控制噪聲的要求是非常嚴(yán)格的,特別是人耳能聽到的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(guī)產(chǎn)品省略1個(gè)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(lán)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(dāng)大的電能會(huì)被浪費(fèi),為了延長電池的使用時(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MOS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。 |
為滿足耳機(jī)設(shè)計(jì)上對元件大小的苛刻的要求,Torex公司的XCS621B和XCS921A都能提供USP-6B封裝(2.0×1.8×0.8mm),此封裝基于芯片級封裝概念,省略了常規(guī)芯片中的外引腳,是常規(guī)SOT-25封裝面積的44%,適合用于要求小尺寸的電子設(shè)備上。