飞兆半导体：从竞争需求谈智能手机差异化设计

飞兆半导体的高端视点：
    * 更长电池寿命、更响亮音频、减小失真三者共存
    * 以功率半导体、专用功能便携半导体为基础,开发新产品
    * FAN5400的开关模式充电器能够提供高达94%的效率

飞兆半导体的发展趋势：
    * 让小型扬声器更响亮、更清晰
    * 开关模式充电器将逐渐在中高端智能手机市场普及
 

目前，不少智能手机用户基本都是一天一充，电池耗电已经成为手机发展的一个瓶颈。目前智能手机的电池为1200--1500mAh，是以前手机的两倍左右。不少厂商都给自己的产品配备了高容量的电池，但大容量电池的安全隐患不容忽视。飞兆建议：厂商们想实现差异化，使产品在市场竞争中脱颖而出， 平衡音频功率和电池寿命、提高充电速度都是很好的突破口。

飞兆近期客户调查反馈发现：超过90%的受访者表示音频品质是购买手机的一个主要考虑因素。Prosper Mobile Insights最新调查显示，智能手机和平板电脑替代某一物品的比例中，MP3播放器占34.2% ，DVD播放器占14.1% 。可见，音频是便携式消费类电子设备不可或缺的一个重要组成部分。

“智能手机的主要“耗电大户”是GSM/WCDMA的RFPA、应用处理器（AP）、LED背光照明，这三块我们在1-2年前都有整体方案。2009年飞兆收购便携音频公司，以功率半导体解决方案和专用功能便携半导体解决方案两个关键性半导体技术领域方面的公认业绩记录为基础，开发具备更高的输出功率、动态范围压缩、扬声器保护功能、信噪比改善、失真控制和功率管理的新型产品，满足便携音频需求。”飞兆半导体高级市场业务推广经理李文辉诠释飞兆在音频产品领域的优势。


飞兆半导体在手机产品领域拥有悠久历史

“飞兆半导体正在利用其先进的工艺和封装技术，为移动设备提供显著的技术优势，同时减小尺寸、降低成本和功耗，以解决音频方案难题。”李文辉介绍，“智能手机和平板电脑制造商对音频IC供应商提出了很高的期望：必须具有先进的音频处理能力，高性能升压设计，节省成本的CSP封装以及低功耗音频IC，才能够同时满足对于更清晰的音频，更响亮的扬声器、小占位面积以及长电池运行时间的高要求。”




那么如何让产品中的小型扬声器提供更响亮清晰的音频，同时最大限度地减小对电池寿命的影响？飞兆半导体开发出带有集成降压转换器的FAB1200立体声Class-G接地参考(ground-referenced)耳机放大器，以及带有立体声Class-G耳机放大器和1.2W Class-D单声道扬声器放大器的FAB2200音频子系统。

FAB1200的特性是带有能够生成负电源电压的充电泵，可让耳机以接地居中(ground-centered) 输出且无需电容器，可以省去多达两个外部电容器。器件使用一个集成式感应降压调节器来直接连接电池，并基于输出信号电平来调节两个不同电平之间的供电电压，从而降低功耗。特性能够有效降低系统成本并延长电池使用时间，同时维持高音频质量水平。

“Class-G与传统AB类放大器相比，最大的优势是其会按照不同的工作状态切换电压，即G类的工作电压会按照外界输入电压来调整。在不同的切换过程中会产生噪音，我们可应用自身专有技术，使得SNR最低达106dB！”李文辉指出，“该器件采用16凸块、0.4mm间距、1.56mm x 1.56mm WLCSP封装，提供出色的音频性能，能够实现更响亮音质的音频耳机，主要针对中高端的智能手机与平板电脑。”

FAB2200是结合一个无电容器立体声Class-G耳机放大器和一个Class-D扬声器放大器的音频子系统。这一解决方案采用专有的集成式充电泵生成多个供电轨，以提供接地居中(ground-centered)的Class-G耳机输出。相比Class-AB设计实施方案，新产品能够显着降低功耗，同时提供高电源抑制比。无滤波器Class-D放大器可以直接连接至一个扬声器，省去两个外部滤波器网络，从而降低总体系统成本。该器件还具有自动增益控制(Automatic Gain Control, AGC)功能，可以限制扬声器的最大输出电平以保护扬声器，防止引入失真。它还可在电池电压下降时以动态方式限制幅度。

USB-OTG功能的FAN5400系列USB兼容锂离子电池开关式充电器
FAN5400系列电池充电器IC使用高集成度开关模式充电器，以便最大限度地缩短从USB电源为单节锂离子(Li-Ion)电池充电的时间，并使用升压调节器从电池为USB外设供电。由于充电电流和电池容量继续增加，使用线性充电器通过USB端口或5V AC/DC适配器进行充电的效率变得越来越低，FAN5400的开关模式充电器能够提供高达94%的效率，有助于加快充电速度并减少热耗散。


FAN5400的开关模式充电器能够提供高达94%的效率


开关充电器充电电流