《電子技術(shù)應(yīng)用》
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引领模拟技术潮流 打造精彩随身影音

记美国国家半导体系列新品发布会
2007-12-25
作者:余 莲

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??? 近幾年,便攜式視頻技術(shù)迅速發(fā)展。隨身影音產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)以迅猛的勢(shì)頭成為了一種時(shí)尚,并漸漸成為大眾的隨身必備品。據(jù)In-Stat市場(chǎng)調(diào)查公司的估計(jì),手持式多媒體電子產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將會(huì)繼續(xù)穩(wěn)步上升,例如具備視頻功能的便攜式多媒體產(chǎn)品將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)年銷(xiāo)量將會(huì)由2006年的3億臺(tái)左右增至2011年的10億臺(tái)。越來(lái)越多的廠商和運(yùn)營(yíng)商看到視頻是一個(gè)極具潛力的市場(chǎng),未來(lái)幾年將會(huì)有更多的客戶使用電信運(yùn)營(yíng)商提供的視頻服務(wù)。
??? 便攜式視頻產(chǎn)品" title="便攜式視頻產(chǎn)品">便攜式視頻產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì):
??? . 消費(fèi)者希望能利用手機(jī)拍攝、翻看及發(fā)布優(yōu)質(zhì)的有聲視頻短片;
??? . 具備拍攝功能的便攜式電子產(chǎn)品" title="便攜式電子產(chǎn)品">便攜式電子產(chǎn)品將會(huì)繼續(xù)大受歡迎;
??? . 利用手機(jī)觀看網(wǎng)上電視節(jié)目及資訊的用戶會(huì)越來(lái)越多。據(jù)ABI Research 2006年的調(diào)查報(bào)告,2006年連線訂戶高達(dá)一百萬(wàn),預(yù)計(jì)2010年連線訂戶將達(dá)到2.5億。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體" title="美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體">美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體持續(xù)致力于開(kāi)發(fā)高增值能力的模擬芯片及子系統(tǒng),幾十年來(lái)的不斷創(chuàng)新奠定了它在半導(dǎo)體領(lǐng)域中不可動(dòng)搖的領(lǐng)先地位。面對(duì)便攜式視頻產(chǎn)品市場(chǎng)需求穩(wěn)步上升的時(shí)機(jī),美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體當(dāng)然不會(huì)袖手旁觀。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體以其全面、堅(jiān)實(shí)的技術(shù)實(shí)力,充滿信心地迎接著該領(lǐng)域隨時(shí)出現(xiàn)的各種機(jī)遇與挑戰(zhàn)。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體花費(fèi)大量時(shí)間與重要客戶研究新的用戶需求,定義新產(chǎn)品的性能,并協(xié)助用戶解決其使用中碰到的問(wèn)題。
??? 當(dāng)前,客戶希望的便攜式視頻產(chǎn)品特性:
?? ?. 畫(huà)面較大、支持HVGA分辨率較高的顯示器;
??? . 畫(huà)面色彩更亮麗——100%的NTSC/PAL色彩效果;
??? . 清脆悅耳的音響效果;
??? . 電池壽命" title="電池壽命">電池壽命更長(zhǎng),充電次數(shù)更少。
??? 為滿足客戶的以上希望和需求,設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn):
??? . 更高效的電源:市場(chǎng)上多數(shù)功效達(dá)90%的電源仍不能滿足要求;
??? . 外形更加時(shí)尚美觀:便攜式電子產(chǎn)品必須采用具有更高集成度和封裝更小巧的元件,以確保外形輕巧纖薄;
??? . 減少系統(tǒng)的電磁干擾(EMI),保證射頻發(fā)射和接收的靈敏度;
??? . 簡(jiǎn)化復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì),縮短設(shè)計(jì)周期。
?? “機(jī)遇總是降臨于有準(zhǔn)備的人”。國(guó)家半導(dǎo)體多年筑就的技術(shù)實(shí)力,使其在便攜式視頻電子產(chǎn)品領(lǐng)域擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì):
??? . 電源管理" title="電源管理">電源管理技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者:低壓降穩(wěn)壓器(LDO)的發(fā)明者,手機(jī)電源管理解決方案的主要供應(yīng)商。
??? . 顯示技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者:發(fā)明LVDS(低電壓差分信號(hào))技術(shù),并使各大筆記本電腦廠商采用,使LVDS技術(shù)成為筆記本電腦顯示器的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。
??? . 音頻技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者:成功開(kāi)發(fā)首款移動(dòng)電話音頻字系統(tǒng)(Boomer?誖音頻放大器),在手機(jī)領(lǐng)域占有很高的市場(chǎng)份額。
??? 6月19日的發(fā)布會(huì)上,“國(guó)半人”自豪地帶來(lái)了一系列(7款)有助于提高便攜式視頻系統(tǒng)多方面性能的新產(chǎn)品。這次發(fā)布會(huì)由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體顯示產(chǎn)品事業(yè)部的市場(chǎng)與應(yīng)用總監(jiān)Guy Nicholson主講。
??? Guy Nicholson先生將這7款產(chǎn)品歸納成相應(yīng)的幾個(gè)系統(tǒng):顯示子系統(tǒng)、電源管理子系統(tǒng)、音頻子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng),介紹了它們?nèi)绾螏椭銛y式視頻產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更好的性能。


顯示子系統(tǒng)


移動(dòng)像素鏈路(MPL),讓畫(huà)面更具魅力


??? 在顯示方面的一個(gè)重要挑戰(zhàn)就是更大顯示屏和更大像素,從基帶部分要傳送更多的數(shù)據(jù)到顯示屏上,因此兩部分的連接就需要更寬的數(shù)據(jù)線。目前的手機(jī)大多采用寬闊、高速的并行接口,但這種傳統(tǒng)的接口有多個(gè)設(shè)計(jì)上的局限。例如,這種接口需要較多的信號(hào)線,會(huì)有電磁干擾的問(wèn)題,功率及系統(tǒng)成本也較高,可靠性較低,而且機(jī)械設(shè)計(jì)方面也有若干限制。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體針對(duì)這些問(wèn)題,推出一種稱為移動(dòng)像素鏈路(MPL)的全新串行接口,它采用非常微弱的毫安級(jí)電流信號(hào)來(lái)傳輸數(shù)據(jù),可以做到非常低的EMI和非常低的功率消耗,更重要的是它把非常寬的并行連接線變成非常窄的串行信號(hào)線,大大減少連接線的數(shù)量,對(duì)于減小產(chǎn)品的尺寸十分有利。要實(shí)現(xiàn)MPL技術(shù)需要兩顆芯片,一顆是LM2512,工作在手機(jī)的基帶部分,使并行信號(hào)變成串行信號(hào),只須4根信號(hào)線;另一片是FPD95120,把串行信號(hào)再轉(zhuǎn)換成并行信號(hào)。LM2512還內(nèi)置可校正顏色的獨(dú)特對(duì)照表,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師即使采用不同廠商制造的顯示器,仍可確保畫(huà)面色彩亮麗。LM2512芯片也設(shè)有色彩增強(qiáng)功能,可將24位的視頻信號(hào)清晰顯示在18位的顯示器上,而且功耗極低,可媲美6位的RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體還推動(dòng)業(yè)界采用MPL接口作為移動(dòng)設(shè)備的互連線路標(biāo)準(zhǔn),以便為圖像傳感器與顯示器提供互連。當(dāng)與會(huì)記者對(duì)于將并行信號(hào)改成串行信號(hào)傳輸時(shí)的傳輸速率表示擔(dān)心時(shí),Guy Nicholson先生非??隙ǖ卣f(shuō):“沒(méi)有問(wèn)題,因?yàn)槲覀儾捎玫拇行盘?hào)的傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于并行信號(hào)的速率”。


改善顯示器背光的亮度及顏色


??? 背光是決定顯示器亮度及色彩的關(guān)鍵因素。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的全新RGB發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器可以增強(qiáng)顯示器的色彩效果,而且功耗更低,這兩方面的表現(xiàn)都比白光發(fā)光二極管優(yōu)勝。這款型號(hào)為L(zhǎng)P5520的驅(qū)動(dòng)器芯片采用25焊球的micro SMD封裝,其特點(diǎn)是無(wú)需加設(shè)光學(xué)反饋電路,因此是個(gè)小巧而簡(jiǎn)單的解決方案。其另一特點(diǎn)是可以在寬闊的溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生真正的白光,而且其100%的色域比美國(guó)全國(guó)電視系統(tǒng)委員會(huì)(NTSC)規(guī)定的70%更高。這款驅(qū)動(dòng)器設(shè)有自適應(yīng)模式,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓,以便將功耗降至最低。LP5521、LP5522及LP55281等三款色彩控制產(chǎn)品都屬于低功率的彩色發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器,適用于多種不同手持式設(shè)備的燈光系統(tǒng)。


電源管理子系統(tǒng)


為數(shù)字處理器提供穩(wěn)壓供電


??? 所有視頻信號(hào)都必須先經(jīng)應(yīng)用處理器譯碼及處理后,才可顯示出來(lái)。視頻信號(hào)處理過(guò)程的耗電量極大,是移動(dòng)系統(tǒng)電池壽命無(wú)法延長(zhǎng)的最大原因。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體創(chuàng)新的PowerWise?誖技術(shù)是一個(gè)針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電需要的全面電源解決方案。它利用自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)(AVS)功能靈活管理處理器的耗電量。只要將PowerWise技術(shù)集成到處理器內(nèi),再搭配可與PowerWise技術(shù)兼容的電源管理集成電路,便可將耗電量降低達(dá)70%,從而大大延長(zhǎng)電池壽命。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的LP5552芯片是一款與PowerWise技術(shù)兼容的先進(jìn)的電源管理集成電路,支持自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)功能,使供電系統(tǒng)能根據(jù)處理器的實(shí)際需要,將供電電壓調(diào)至剛好足夠的水平,以便大幅降低處理器的耗電量。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體特別為基帶處理器提供了一款高度集成的電源管理集成電路。這款型號(hào)為L(zhǎng)P3919的芯片內(nèi)置多個(gè)高效率開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和低壓降穩(wěn)壓器以及一個(gè)電池充電器,可為基帶處理器及系統(tǒng)的其他支持電路提供穩(wěn)壓供電。


為無(wú)線鏈接提供穩(wěn)壓供電


??? 越來(lái)越多消費(fèi)者都希望可以利用無(wú)線方式發(fā)送視頻信號(hào),但此功能的耗電量非常大。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體最新推出的LM3207直流/直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是針對(duì)3G射頻功率放大器的電源供應(yīng)系統(tǒng)。由于這款芯片同樣可以根據(jù)射頻功率放大器的實(shí)際需要自適應(yīng)地將供電電壓靈活調(diào)節(jié)至最低的水平,因此可大幅降低功率放大器的耗電量,而且又可確保功率放大器的線性表現(xiàn)完全不受影響。


音頻子系統(tǒng)


清脆優(yōu)美的音響效果


??? 畫(huà)面雖然清晰亮麗,還必須配有優(yōu)美的音響效果。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體最新推出的LM49100音頻子系統(tǒng)可以輕易選用不同的預(yù)設(shè)模式,將單聲道話音或立體聲樂(lè)音等信號(hào)傳送到單聲道揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器以及(或者)以接地為參考電壓的立體聲耳機(jī)放大器。此外,這款芯片還設(shè)有耳機(jī)的接地感測(cè)功能,使線路設(shè)計(jì)更具靈活性。由于這個(gè)功能可以進(jìn)一步抑制噪聲,因此即使電路板的空間有限,仍有較大空間可供系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師發(fā)揮。若所有聲道都同時(shí)操作,LM49100芯片也只耗用不超過(guò)5mA的靜態(tài)電流,這是同類(lèi)芯片中最低的耗電量,有助大幅延長(zhǎng)電池壽命。


存儲(chǔ)子系統(tǒng)


支持更大的儲(chǔ)存


??? 數(shù)字內(nèi)核電路負(fù)責(zé)處理來(lái)自非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù),這類(lèi)存儲(chǔ)器包括保安數(shù)字插件、閃存或微型硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。每一信號(hào)源都有不同的耗電量,對(duì)便攜式電子產(chǎn)品無(wú)疑是一項(xiàng)特別的挑戰(zhàn)。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體最新推出的LM3668可升可降穩(wěn)壓器可以輸出3.3V的電壓,為微型硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提供穩(wěn)壓供電。LM3668芯片設(shè)有降壓及升壓模式,兩種模式的效率都高達(dá)90%以上,對(duì)于高功率系統(tǒng)來(lái)說(shuō),這樣高的效率才足以驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)。手持式設(shè)備的鋰電池可在3.3V電壓的上下窄幅波動(dòng)范圍內(nèi)放電,但由于LM3668芯片可以輕易地在降壓及升壓兩種操作模式之間切換,因此可以確保輸出穩(wěn)定。
??? 高容量的SD存儲(chǔ)器是另一種儲(chǔ)存技術(shù),這種技術(shù)需要具備邏輯電平轉(zhuǎn)換、靜電釋放保護(hù)以及電磁干擾濾波等功能。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的LP3929保安數(shù)字(miniSD/SD)插件接口集成電路將電平轉(zhuǎn)換器、電源供應(yīng)器、電磁干擾濾波器及15kV的靜電釋放保護(hù)電路集成到一顆單芯片內(nèi),是業(yè)界首款能與外界連接而且性能可靠的接口芯片。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體本次發(fā)布的一系列技術(shù)與產(chǎn)品,為設(shè)計(jì)高性能的便攜式影音電子產(chǎn)品提供了全面的解決方案。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體讓音樂(lè)更加優(yōu)美動(dòng)人;讓畫(huà)面更加寬闊、清晰、艷麗;讓你手中的愛(ài)物更時(shí)尚、更輕便;讓你不再總為電池充電而煩惱……這就是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體,以客戶需求為技術(shù)導(dǎo)向,以應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)為成長(zhǎng)動(dòng)力,以提高產(chǎn)品性能為創(chuàng)新目標(biāo)。這樣的美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體必定越走越好。

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