蓝芽耳机中的电源管理解决方案图1蓝芽耳机系统架构。本文对CSR.doc

藍芽耳機中的電源管理解決方案 圖1：藍芽耳機系統架構。 本文對CSR公司的藍芽耳機解決方案中使用的電源管理晶片進行了介紹，分析了Torex公司產品入選的原因。 在經過一段時間的沈寂後，從2003年底開始，藍芽市場開始復甦，不僅在手機上配置藍芽(相信不久藍芽將與照相機一樣成為手機的標準配置)，在筆記型電腦、汽車、MP3上也開始內建藍芽技術。 在爭奪藍芽解決方案的競爭中，英國的CSR(Cambridge Silicon Radio)公司已爭取到諾基亞、IBM、摩托羅拉以及Sony等客戶，成為藍芽方案的主要供應商。 CSR的設計特點是將射頻晶片和基頻控制晶片整合在一塊6 × 6mm的晶片上，所以對周邊零配件的要求相當高，其中對電源控制晶片的主要要求是：瞬態響應好，抑制噪音能力強；外型小。目前，CSR藍芽方案的電源控制晶片採用了Torex的產品，以BlueCore2藍芽耳機方案(圖1)為例，搭配了XCS621B(LDO)+XCS921A(DC/DC)，其中XCS621B用於麥克風的偏壓電路，XCS921A用於藍芽晶片的供電。 圖2：麥克風偏壓電路。 在耳機應用中對控制噪音的要求是非常嚴格的，特別是人耳能聽到的20Hz~20kHz的頻段範圍，而且由於藍芽工作的頻段2.4GHz是一個開放頻段，所以要求電源晶片有很高的抑制噪音能力。從圖2的麥克風偏壓電路來看，CSR採用了XCS621B高速LDO系列，該系列LDO的抑制噪音能力在1kHz時75dB；在10kHz時70dB，因此可以比常規產品省略1個過濾噪音的旁路電容，有利於成本控制以及電路外型控制。 從圖3的藍芽晶片供電電路來看，最大的變化是用DC/DC取代了LDO。由於LDO供電的效率不高，有相當大的電能會被浪費，為了延長電池的使用時間，在必威体育精装版的設計方案中推薦使用DC/DC轉換器XCS921A系列。該系列採用同步整流技術，內建了P溝道和N溝道MOS晶體管，供電效率可以達到90%以上。另外，為了控制DC/DC所產生的噪音，XCS921A系列透過採用限流PFM技術，將紋波電壓控制在10mV以內。由於XCS921A不使用額外的濾波電路直接為藍芽晶片供電，簡化了電路的設計並降低了生產成本。 圖3：XCS921A典型電路。 為滿足耳機設計上對元件大小的苛刻的要求， XCS621B和XCS921A都能提供USP-6B封裝(2.0 × 1.8 × 0.8mm)，此封裝基於晶片級封裝概念，省略了常規晶片中的外引腳，是常規SOT-25封裝面積的44%，適合用於要求小尺寸的電子設備上。