24小时联系电话:18217114652、13661815404

中文

您当前的位置:
首页>
电子资讯>
技术专题>
单片机开发中模拟开关...

技术专题

单片机开发中模拟开关在特殊应用中的优势


 随着对功能丰富的手机的需求日益增长,单片机开发中具有特殊应用性能的模拟开关继续受到最终设计的青睐。这不仅会降低材料成本(BOM),而且有助于提高设计性能并满足上市时间要求。本文将指导单片机开发系统设计人员完成几个实际使用案例,以减少爆音,检测充电器


   对于单片机开发设计人员而言,由涌入电流引起的冲击噪声仍然是艰巨的挑战,特别是当最终用户启动音乐和通话功能之间的切换时。只要最终用户打开音乐功能,这种烦人的声音就会给人不愉快的体验。如图1所示,当音频放大器工作时,通过交流耦合电容器的开/关浪涌电流是冲击噪声的根源,音频共模电压将急剧上升。

      当今市场上有多种解决方案可用。其中之一是添加一个额外的放大器,以使音频输出具有“ 0V”偏移,从而很大程度地减小了紧接耳机之前的交流耦合电容器的尺寸。因为大多数耳机放大器都集成在基带处理器或电源管理单元(PMU)中,所以添加此放大器不仅会增加材料成本,而且会增加功耗。

      1显示了另一种方法,该方法将独立的充电路径添加到音频信号路径,以允许AC耦合电容器在切换到耳机或主路径之前被充满电。这可以由基带处理器的通用I / O控制,允许音频放大器和开关先加电,而主通道开关现在关闭。音频输出的共模电压将从0上升到VCC / 2。一段时间(参考10ms)后,耦合电容器的两端均充电至等电位,然后打开主通道,根本没有浪涌电流。因为此时电容器的两极之间的电压差为0V

      此开关非常适合通过单个USB连接器(D + / D针)与耳机和USB数据线共享的手机和MP3 / MP4播放器。低的总谐波失真(THD)对于音频通道非常重要。另外,由于开关放置在交流耦合电容器之后,因此必须处理低THD时较大的反向信号摆幅。该开关的超低关断电容器允许通过设备有线连接高速USB信号。较低的寄生电容也是Hi-Speed一致性测试的关键USB 2.0标准。

 

 随着当前市场趋势转移到单个USB充电器/数据端口,特殊应用的USB开关已成为具有充电器检测功能的手机设计中的常用配置。图2是此类交换机应用程序的示例。

       基于两个主要原因,在此设计中需要低导通电容开关。首先,由于基带处理器和高速当手机进入高速模式时,USB 控制器输出在连接器侧共享相同的D + / D-引脚USB 2.0模式(例如音乐下载或闪存功能),必须降低基带USB1.1 /2.0全速控制器的输出电容。D + / D-线上的任何附加电容都会损坏Hi-Speed的眼图USB信号。其次,在高速USB模式下,必须切断D + / D-线上的多余走线,以有效避免480Mbps USB信号快速上升/下降沿引起的信号反射。

       由于单个USB端口用于充电器和数据功能,因此充电器检测功能在当前设计中已变得非常流行。传统方法是将D + / D-线馈入内部A / D转换器,以确定D + / D-线是否短路。如前所述,该方案的主要局限性在于基带处理器的GPIO端口的高输入电容会在数据线上增加额外的电容电抗。这种新的容抗将导致在高数据速率下有效触发信号。不良影响,属于USB 2.0一致性测试(例如,对于USB 2.0信号为480 Mbps)。当然,该方法的另一个缺点是它也占用了系统A / D转换器的资源

       在这些应用中,需要具有超低内部电容检测电路的USB开关来实现充电器隔离和全速USB控制器输出电容器的隔离。同时,用于确定将哪个USB通道用作输出的USB通道选择引脚(图2中的S引脚)必须识别1.8 V3 V逻辑输入(注意:基带中的1.8 V3 V处理器的GPIO输出非常普遍)。

      传统的开关选择引脚接受高达2.0 V的输入Vih)电平(TTL逻辑),当直接从电池中获取开关电源(VCC时,会导致严重的泄漏电流。能够识别1.8 V输入逻辑电平的能力也消除了对外部电平转换设备的需求,从而使单片机开发设计人员能够进一步降低材料成本。例如,飞兆半导体的FSUSB45和其他IC具有超低导通电容(7pF)和小尺寸(1.4×1.8 mm),以及充电器检测和1.8 V控制逻辑识别,可以很好地满足USB数据路径开关设计的需求。

 

请输入搜索关键字

确定