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超级电容改善了手机的音质和功率性能的可能

2021-03-19 18:55:42

超级电容改善了手机的音质和功率性能的可能


本文讨论了为具有音乐功能的手机提供高功率和高质量音频的问题,并介绍了超级电容&40;超级电容&41;如何克服这些问题。这种超级电容还可以在不牺牲手机超薄外形优势的情况下,实现大功率LED闪光灯拍照功能。

超级电容

在讨论这个问题之前,让我们先介绍一下超级电容器及其在电源管理中的作用。超级电容器填补了电池和普通电容器之间的电力缺口。它能提供比电池更高的触发功率,比普通电容储能更多。超级电容可以为GSMGPRS射频突发传输、GPS数据读取、音乐播放、闪光灯拍摄、视频播放等峰值功率事件提供触发电源,然后接受电池充电。这些好处包括更长的通话时间、更长的电池寿命、更亮的闪光灯和更好的音乐质量。设计师还可以节省空间和成本,因为他们只需要考虑电池和电源电路的平均功耗,不必关注峰值负载。


音乐手机设计中的音质和功耗问题

D类音频放大器是目前手机中常用的音频放大器。这些放大器在H桥电路中使用两对FET来控制扬声器线圈。配置所示。当Q1和Q4打开,Q2和Q3关闭时,扬声器线圈向一个方向驱动。当Q1和Q4关闭,Q2和Q3打开时,扬声器线圈的驱动方向相反。电路电源一般为3.6V电池。带有立体声音频的手机有一对放大器和扬声器。对于8Ω扬声器,z大音频功率=3.6v28Ω=1.6W,立体声为3.2w。立体声音频峰值功率下的电池电流=3.2w3.6v=0.9A。因此,这种情况下的音频播放可能会受到功率限制、失真和干扰的影响。


问题一:电池不能同时满足无线数据传输和音频放大器的峰值功率要求,导致失真。


当用户使用手机欣赏音乐时,手机电池将无法同时提供峰值音频电流和峰值射频发射功率来响应网络接入。网络会定期访问手机,跟踪手机所在的手机,并确定应该使用的传输功率。在这种网络接入过程中,当手机响应时,音频放大器的电源可能会下降,用户会听到“咔嗒”一声。然而,电池可以很容易地提供约100mA至200mA的平均音频电流。


问题二:当电池峰值电流超过1a时,会产生音频噪声嗡嗡声,对音频放大器的电源电压产生明显的纹波。


如果电池组连接器PCB接线的总阻抗等于150mΩ,1A的峰值电流会对电源电压产生150mV的纹波,1.8A的峰值电流会产生270mv的纹波。电源电压中的纹波会给听者带来音频噪音。手机传输的峰值电流高达1.8A,因此也会产生音频噪声,用户在通话中会听到217hz的嗡嗡声。


问题3:CDMA、GSM和3G手机的音频功率有限,低音响应z差。


无论是哪种类型的手机,其音频容量和质量都取决于音频放大器的输出功率和扬声器的阻抗。在一个典型的移动电话配置中,两个D类放大器都通过3.6V的电池供电来驱动一对8Ω的扬声器。如上所述,z大音频功率为3.2w,电池峰值电流为0.9A,因此无论是通过手机内置扬声器还是通过外置扬声器耳机,音频性能都会偏浅、低功耗,低音响应性能非常有限。


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