高效低成本LED背光设计 - 差异化模拟产品在智能手机中的应用

3.高效低成本LED背光设计

　　由于绝大多数智能手机采用3英寸或4英寸以上的平板设计，背光LED需要6颗甚至8颗LED灯。以每通道20mA为例，LED驱动电流将高达120mA或160mA，若考虑到LED灯本身的压降和恒流源架构的电压损耗，超低阈值的电荷泵检测电路对系统电源效率显得尤其重要，这样也可以避免芯片内部的电荷泵频繁启动，有效降低了系统的EMI(通常通过外部管脚散发，影响系统音频通话)。通路间的LED输出电流匹配也是系统设计的核心指标(<3%)。建议客户在选用大电流输出的LED驱动芯片时，选用小于200mV的充电泵启动阀值，基于一线调光模式的LED驱动芯片。

　　帝奥微电子的DIO5056是一款6路1倍/2倍电荷泵自适应白光LED驱动器。电源电压范围2.7V至5.5V，支持16步脉冲计数线性调光，采用创新技术保证典型情况通道间电流相对匹配精度小于3%，同时具有很低的电荷泵开启阈值电压(如图3所示)。芯片还包括了过流保护、短路保护、开路保护、过温保护等功能。芯片关机电流在100nA以下。另外，DIO5056采用QFN16封装，减小了PCB板设计难度，缩减了应用成本和开发周期。

　　

 

　　低EMI、低谐波失真语音功放选择

　　随着游戏和高保真音乐手机的普及，智能手机对语音功放的要求又上了一个新的台阶。普通的基于AB类和D类的语音功放已经无法适应市场的需求。前者偏低的效率以及热性能无法满足大功率输出(2W以上)的要求，后者在电池供电时无法提供超越电池电压要求的功率。基于市场需求和设计挑战，小封装大输出能力，且带有自动增益调节(AGC)的防破音处理能力的高效语音功放是市场发展的必然趋势，与此同时，低EMI辐射的架构设计将尤为重要。很多情况下客户在注重EMI性能的同时，忽略了谐波失真(THD)指标以及217Hz的抗干扰能力，特别是在大于1W的输出功率的情况下的失真。通常过低的EMI辐射设计架构会导致功放THD等性能的降低。结合以上设计的挑战，选用一款低电磁辐射、高效、低谐波失真的大功率D类架构的防破音语音功放是市场发展的必然需求。

　　

 

　　帝奥微电子的DIO2160具有高达28dB输出的自动增益(AGC)调节回路，以及8KV的ESD保护，是目前市场上最大功率输出而封装最小的K类功放产品(3mm×3mm的16脚 QFN封装)，相比竞争产品4mm×4mm的尺寸减小43%，大幅降低了终端客户的PCB面积和设计成本。

　　5.本文小结

　　在智能手机向越来越大的屏幕尺寸，越来越高的功率输出和数据吞吐处理能力需求发展的同时，系统对于高效率、低电磁辐射、小而薄的封装以及鲁棒的ESD性能要求越来越严格。本文通过对智能手机基带设计的挑战进行分析，提供了一套低系统设计成本、高性能的整体解决方案，有利于终端客户的新产品设计周期的降低，从而加速新品的上市。