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[導(dǎo)讀]藍(lán)牙耳機(jī)的電源管理設(shè)計要求外圍組件少,集成度高,同時滿足藍(lán)牙芯片對負(fù)載響應(yīng)和噪聲抑制的要求。無線立體聲耳機(jī)成為熱門產(chǎn)品。隨著越來越多的手機(jī) 支持藍(lán)牙功能,藍(lán)牙耳機(jī)

藍(lán)牙耳機(jī)的電源管理設(shè)計要求外圍組件少,集成度高,同時滿足藍(lán)牙芯片對負(fù)載響應(yīng)和噪聲抑制的要求。無線立體聲耳機(jī)成為熱門產(chǎn)品。隨著越來越多的手機(jī) 支持藍(lán)牙功能,藍(lán)牙耳機(jī)已成為手機(jī)的必備選件。同時,隨著支持MP3播放的立體聲藍(lán)牙耳機(jī)的推出,藍(lán)牙耳機(jī)已能夠同時連接到藍(lán)牙移動電話和音樂播放器,這 必將給藍(lán)牙應(yīng)用帶來新的亮點(diǎn)。

藍(lán)牙耳機(jī)的核心是射頻和基帶處理兩部分,為適應(yīng)功能 的集成和設(shè)計的小型化,CSR、Broadcom等公司已將射頻和基帶處理功能集成在一起,如CSR BlueCore4的藍(lán)牙芯片,封裝最小為6&TImes;6mm。整個耳機(jī)的電源管理設(shè)計要求外圍組件少,集成度高,同時滿足藍(lán)牙芯片對負(fù)載響應(yīng)和噪聲抑制的 要求。

圖1:TC1303在藍(lán)牙耳機(jī)上的應(yīng)用電路。

 

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藍(lán)牙耳機(jī)多采用鋰電池供電,其電壓范圍為2.7V至4.2V。電池容量為90mAH至170mAH。為滿足更長時間通話及音樂播放的需要,電池容量有逐 漸增加的趨勢。另外,基于ARM或DSP內(nèi)核的藍(lán)牙芯片需要兩組電源(如1.8V和2.7V)分別對內(nèi)核和I/O供電。同時,麥克風(fēng)也需要一個“干凈”的 偏置電壓。

基于上述系統(tǒng)電源的需求,Microchip推出了高度集成的、小尺寸的電源管理方案,包括 TC1303和MCP73855。其中,TC1303為高集成的電源轉(zhuǎn)換芯片,MCP73855為高集成的線性鋰電池充電芯片。TC1303在3&TImes;3mm 10引腳DFN封裝中集成了一個500mA同步降壓轉(zhuǎn)換器和一個300mA低壓差LDO,并具有電壓正常指示引腳(Power-Good)。其標(biāo)準(zhǔn)固定電 壓輸出組合,如1.8V/2.7V,恰好滿足BlueCore2對電源的要求。圖1為TC1303在藍(lán)牙耳機(jī)上的應(yīng)用電路。

圖中 500mA的同步DC/DC轉(zhuǎn)換器集成了P溝道和N溝道MOSFET,采用2MHz的開關(guān)頻率,轉(zhuǎn)換效率達(dá)到92%以上。高開關(guān)頻率和PWM/PFM自動 切換技術(shù)可使工程師選擇低至2.2μH的表貼電感和陶瓷電容,即可滿足濾波和藍(lán)牙芯片對紋波的要求。TC1303內(nèi)集成的LDO可提供300mA的輸出電 流,且只有137mV電壓差。為了進(jìn)一步減小DC/DC開關(guān)噪聲對電路設(shè)計的影響,在芯片設(shè)計時將LDO的電源地引腳和DC/DC電源地引腳分開,保證了 LDO輸出可以給I/O部分和麥克風(fēng)提供“干凈”的電壓。

圖2:MCP73855在藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用電路。

 

高集成智能藍(lán)牙耳機(jī)電源電路

 

TC1303提供的電壓正常指示引腳可以連接到藍(lán)牙芯片的I/O,以監(jiān)視供電電壓的狀態(tài)。電壓正常指示引腳可以檢測DC/DC輸出電壓 (TC1303A)或LDO輸出電壓(TC1303B),甚至可分別檢測這兩路輸出,實(shí)現(xiàn)順序上電,滿足不同藍(lán)牙芯片對供電的要求。MCP73855 可提供鋰電池充電管理功能,片內(nèi)集成的MOSFET、電流檢測電阻和反向阻斷二極管可提供最大400mA的充電電流,并可通過外接電阻或直接由I/O輸出 設(shè)置所需的充電電流。MCP73855可自動完成鋰電池的預(yù)充、恒流、恒壓充電控制,并把充電狀態(tài)輸出到LED或藍(lán)牙芯片。配合適當(dāng)?shù)耐鈬娐?,充電狀態(tài) 指示引腳可以驅(qū)動雙色LED,實(shí)現(xiàn)充電過程及充電結(jié)束的分別顯示。圖2為MCP73855在藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用電路。

TC1303 和MCP73855的小尺寸封裝(3&TImes;3mm)以及簡單的外圍電路,構(gòu)成了一個低成本、高性能、高度集成的藍(lán)牙耳機(jī)電源管理方案,這個方案也可適用于最新 播放MP3的立體聲藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計。工程師利用它和藍(lán)牙芯片,可以設(shè)計更加舒適、時尚、易用,同時重量輕巧的藍(lán)牙立體聲耳機(jī),使用戶能夠在移動時欣賞音樂, 又永遠(yuǎn)不會漏接電話。

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