當今的用戶使用的攜帶型電子設備比以往任何時候都多。這些設備包括：手機、數位相機、MP3播放器、攜帶型DVD播放器、高解析度顯示掌上遊戲機、掌上電腦（PDA）、全球定位系統（GPS）導航設備、筆記型電腦以及其他最新出現的功能設備。僅具有單一功能設備的日子一去不復返了，同時設備之間的界限也日趨模糊。現在的手機整合了照相機、遊戲、MP3播放器、PDA功能、計算機、上網和電話語音服務。

社會的快節奏需要可攜式電子設備。不論是?了通訊，還是?了給設備供電，都不能限制在有線連結上；需要的並且想要的都是移動設備，待機時間和電池充電時間都必須保持在最短。由於增加充電間隔時間並且延長電池使用壽命所以成?可攜式電子設備的主要焦點和賣點。製造商儘量減小每個電路中的低功耗放大器和元件以延長電池壽命，然後可以在廣告中宣稱延長通話時間、遊戲時間、接聽時間或者收看時間。無論有什?需求，每個用戶的需求都是——延長電池工作壽命。

可攜式電子設備（PED）的新趨勢是視訊輸出。如今在可攜式設備上採用小螢幕的尺寸和解析度的用戶要想與採用較大螢幕的用戶共用同一圖像是很困難的，而導致對驅動外部顯示器或者電視機的需要。如今許多數位相機已經具備視訊輸出，但是這種趨勢正在延伸到手機和MP3播放器這樣的設備。

而視訊輸出仍然還是一個電池消耗源。隨著PED功能的提升，其對功耗的要求也在提高。許多要求已經集中在電源上，並且最終的要求歸結?工作電流和待機電流。這兩者都很重要，在很多情況下必須考慮對二者的折衷。

視訊輸出和視訊驅動器通常是輔助功能（也就是說，不是設備的主要功能），所以視訊驅動器在設備正常運作期間的大部分時間是關閉的。理想情況下，視訊放大器工作時應該只消耗低於幾毫安培（mA）的工作電流。在待機模式下，放大器應該只消耗很小的電流（?了延長電池壽命）並具有很高的頻寬以提供最佳視訊性能，然而這並非易事。

設計實例

這裏有兩個例子有助於說明上述的一些觀點。第一個例子是考察MP3播放器的視訊輸出級，其工作電流是主要的設計考慮。第二個例子是PED的時脈緩衝電路，這種應用的主要設計約束是待機電流。

第一個例子是MP3播放器的視訊部分，包括視訊數位類比轉換器（DAC）和視訊濾波或緩衝電路。這個例子對電源的要求是3V單電源和150mA電源電流。(表一)顯示原始設計對電源電流的要求，其原理圖如(圖一)所示。設計工程師選用了ADI的ADV7173以達到低電源工作、高性能和設計靈活性。

《圖一　MP3視訊電路示意圖》

在概念設計階段，提出了兩種供選擇的方案；第一種方案用內部視訊驅動從DAC直接驅動視訊輸出或者使用外部緩存。所選的視訊DAC可以充分驅動視訊輸出級。DAC的視訊驅動器功耗相當高，但使用DAC可以減小印製電路板（PCB）面積。

第二種方案是使用能提供低工作電流並且具有較低靜態電流的外部放大器，但是要佔據較大的PCB面積。設計工程師決定選用第一種方案，因?它低於電流預算值並佔用較少的PCB面積。

在進入具體設計過程後不久，需要修改技術指標以適應MP3播放器以外的附加電路。新電路耗費更多的電流，所以現在只有100mA的電流可以分配給視訊電路。主要有兩個部分要減小電流：DAC輸出端和視訊驅動電路。ADV7179允許限制工作電流以便進入低功耗工作模式。在這種模式下，DAC的輸出電流被降低，並且附加一個外部放大器與輸出端串聯。這種外部放大器的靜態電流比內部驅動器降低很多。這種方案顯著降低電路的功耗電流。選用ADA4851是因?其電流很低和單電源工作能力。新的電流預算值，如(表二)所示。

這個方案節省55.6mA電源電流，並且使電源電流減小40％，達到低於設計指標100mA。

在第二種應用中，主要設計約束是靜態電流。這種應用是在攜帶型娛樂設備中採用20MHz時脈緩衝電路。其關鍵的技術要求?：低成本、小封裝、3V工作電壓、小於3mA的電源電流、100MHz頻寬和小於5μA的靜態電流。設計中分配給這部分的總待機電流?10μA。

在這個專案的概念設計階段，所有上述參數的組合並不是由一個放大器提供的。初始設計是用一隻低功耗、高速放大器加上一個外部場效電晶體（FET）作?調整管實現的。由於外部FET調整管提供了電源待機功能所以能使設計能達到5μA待機電流的要求。

當在這個專案的具體設計階段高速放大器選擇時，設計工程師發現ADA4850。ADI的ADA4850滿足所有的初始設計要求並且具有低於100nA典型值的待機電流。這允許設計工程師去除外部FET調整管，而簡化PCB佈線，降低電路成本並且節省PCB面積。

正如前面所討論的，對工作電流和待機電流有相對當大的折衷和值得考慮的問題。?了待機電流而折衷工作電流或者?了工作電流而折衷待機電流的能力是PED設計經常考慮的問題。

隨著PED繼續朝著單一設備整合所有功能的方向演進，半導體製造商也需要不斷減少每顆晶片的功耗要求並且提高整合度和功能。因此能夠使設計工程師縮小PCB面積，提高工作速率，降低工作電壓或工作電流，?終端用戶提供高價值的PED。

（作者任職於ADI亞德諾半導體）

《圖二　修改過後的MP3視訊電路示意圖》