差异化模拟产品在智能手机中的应用

　　近年来，便携式产品越来越多地采用多源设计，诸如手机和其它便携产品要求加入更多功能，如图像、视频、电子邮件、短信以及互联网接入。这对手机信号传输的带宽、电池的效率、EMI要求越来越严格，因此对音频芯片、USB接口芯片以及高效低成本背光驱动芯片的设计要求相应提高。本文从实际应用的角度，详细阐述了高速USB系列产品和大功率功放在智能手机中的具体应用，以及在设计端面临的困扰。在推荐差异化产品设计满足市场需求的同时，对产品的核心参数对系统的影响做一个全面的讨论。

　　图1为目前市场主流的智能手机设计架构。下面将从三个方面来讨论系统基带设计要点以及相关产品的核心指标：高速USB2.0开关选型和布线的要求;LED背光驱动电路的系统设计与选型的要求;音频系统的功放设计和EMI设计方面的挑战和解决方案。

　　2.USB 2.0信号链路解决方案

　　大多数智能手机的基带处理芯片带有高速USB 2.0(480Mbps)的接口，与外界主机(通常为个人电脑)相连，用于音视频的上下载。同时基带配有UART接口用于设备的检修以及调试。在智能手机设计中，往往采用5脚的超薄型USB 2.0迷你接口，因而选用高带宽的USB 2.0开关在设计中尤为关键。如果带宽不够往往会导致USB 2.0外设检测出现不识别的情况。因为USB 2.0的测试对信号眼图有严格的近端和远端眼图兼容测试要求，所以链路上的寄生电容尤为关键。

　　USB 2.0链路上的寄生电容包括基带处理器USB输出口D+/D-上的输出电容，USB 2.0开关的导通电容，外接ESD保护装置的寄生电容(通常大于1pf)，以及连接器的接触电容。由于输出电容和接触电容是较为固定的，一旦设计完成，就基本上固定不变。这时选用高ESD等级的高带宽USB开关将非常重要。为降低高速信号的反射，布线时USB开关尽量不要放在USB输出和接口的中间，同时数据线D+和D-应尽量减少过孔，保持数据线路上差分阻抗在100ohm(上下10%)，以最优化信号传输的完整性。

　　帝奥微电子(Dioo Microcircuits)推出的带宽大于1GHz(工业领域绝大多数带宽小于720MHz)的USB高速2.0开关不但通过USB 2.0兼容性测试，同时ESD(HBM)达到8KV(工业领域大多数<4KV)，CDM达到2KV，可以去除数据线上外挂的ESD保护功能，大幅减小寄生电容，同时降低系统设计成本。图2为DIO3212的USB 2.0近端眼图兼容性测试结果(要求比远端更为严格)。