新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 正確計算DAC功耗數(shù)據(jù)

正確計算DAC功耗數(shù)據(jù)

作者: 時間:2009-05-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  
不過,這些信號幅度的極端部分在很大程度上是不相關(guān)的,因為決定電池壽命的戰(zhàn)役主要在信號幅度的中部打響,現(xiàn)實世界中的放大器主要在這里花費大多數(shù)時間。D類放大器正是在這里贏得了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可,因為它的功率轉(zhuǎn)換效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于線性放大器。
  
數(shù)字電路又如何?
  
放大器并不是靜態(tài)低于工作的唯一電路,其它模擬電路(如混音器和增益可編程放大器)和數(shù)字CMOS電路也是這樣。對CMOS電路來說,在很大程度上是1和0狀態(tài)位轉(zhuǎn)換頻率的函數(shù),因此一個僅由0狀態(tài)位(即靜態(tài))構(gòu)成的信號只需要極低的電源電流。為了得到有意義的,所有的器件應(yīng)該處理一個真實的非零信號。
  
另一個要考慮的因素是數(shù)字音頻信號的采樣速率。大部分?jǐn)?shù)字和混合信號電路每樣本轉(zhuǎn)換一次,因此它們的平均功耗直接與每秒樣本數(shù)成正比。當(dāng)比較音頻或ADC時,應(yīng)該注意手冊上標(biāo)明的電源電流是不是采用相同的采樣速率作為基準(zhǔn)。

如果順著信號鏈再往上看,源音頻文件(如一個MP3文件的位速率)的編碼質(zhì)量可以影響解碼器的功耗。位速率和緩沖器大小決定了從存儲介質(zhì)中恢復(fù)的頻繁程度。這在基于硬盤的系統(tǒng)中尤其重要,因為每一次磁盤讀取都會導(dǎo)致一個很大的尖峰電池電流。
  
很多音頻IC(如或ADC)可以配置成主或從器件。在主模式,音頻IC驅(qū)動數(shù)字音頻接口,因此比從模式需要更多的電流,毫不奇怪,它們在手冊上標(biāo)明的功耗通常都是在從模式下測得的。那么,這是否意味著從模式總是更受歡迎呢?當(dāng)然不是。畢竟,如果該音頻IC沒有驅(qū)動接口,那么另一端的對應(yīng)器件就必須做這一工作,因此功耗僅僅只是從系統(tǒng)的這一端移到了另一端,并沒有消除掉。
  
當(dāng)手冊上標(biāo)明是主模式下的功耗時,必須注意負(fù)載電容,因為它決定到底需要多少額外電流。如果手冊上的數(shù)字假定是在“最糟糕”的大負(fù)載電容下測得的,現(xiàn)實情況就可能比手冊上的規(guī)格好很多??蓪嶋H情況正好相反,IC供應(yīng)商可能通過采用不切實際的低負(fù)載電容人為地操弄這些功耗數(shù)字。
 
一些音頻器件有特殊的時鐘模式,它可消除對非常耗電的低抖動PLL的需要,但這一模式只能在主模式下使用。例如,許多歐勝

音頻和CODEC都具有一個“USB模式”,在該模式下音頻時鐘可直接從一個12MHz USB時鐘中生成。在這一情況下,集成時鐘節(jié)省的功率通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在音頻IC中消耗的功率。
  
電源
  
除了最簡單的音頻IC,所有的音頻IC都使用一個以上電源軌。一個典型的電路包括至少一個模擬電源、一個針對音頻和控制接口的數(shù)字I/O電源、以及一個獨立的數(shù)字核心電源。IC的總功耗是每個電源軌上消耗的功率的總和。
  
節(jié)省功率的一個最明顯辦法是針對每個電源使用盡可能低的電壓。對數(shù)字I/O電壓來說,下限可能由音頻IC必須連接的其它系統(tǒng)元器件決定。另一方面,數(shù)字核心電壓可以使用通常在手冊中“推薦工作條件”下列明的下限電壓。
  
一些數(shù)據(jù)手冊包含在給定工作模式下電源電流與電壓的關(guān)系曲線圖。如果數(shù)據(jù)手冊上沒有這種圖,你也可以進行一些合理的邏輯推測。對CMOS IC這種數(shù)字邏輯來說,電流與施加的電壓成正比關(guān)系。這意味著降低電壓可得到雙倍好處,亦即電源電壓降低一半可導(dǎo)致這一電源電壓軌的功耗實際降低四分之三。
  
對模擬電路來說,事情會變得更復(fù)雜一些,因為模擬電路經(jīng)常含有恒流源。在將模擬電源電壓減半以后,該IC的模擬部分消耗的功率(不包括任何負(fù)載)通常在原消耗功率的四分之一到一半之間。
  
更清楚地理解手冊上的功耗數(shù)據(jù)
  
為了對不同的音頻IC消耗的功率做一個真實的和有意義的比較,不同音頻IC之間的測試條件必須是實際的和一致的,這包括提供給負(fù)載的功率、信號的本質(zhì)(如粉紅噪聲)、采樣速率和電源電壓。
  
此外,功能必須反映期望的實際應(yīng)用情形,IC上所有需要的功能必須全部使能,任何不需要的功能必須盡可能地關(guān)閉。待比較的音頻IC的數(shù)字接口應(yīng)當(dāng)全部工作在主模式,或全部工作在從模式,負(fù)載電容在每種情況下也應(yīng)當(dāng)是相同的。每個IC的主時鐘也應(yīng)該是相同的,如果某個PLL的時鐘源也需要來自該音頻時鐘,它的功耗也應(yīng)當(dāng)在內(nèi)。
  
當(dāng)然,在現(xiàn)實生活中,不同的供應(yīng)商傾向于為他們的音頻IC采用不同的測試條件。不過,如果了解哪些因素對功耗的影響最大,那么系統(tǒng)設(shè)計工程師就能夠快速找出一些關(guān)鍵指標(biāo),以及根據(jù)他們自己的實際應(yīng)用情況從供應(yīng)商的測試條件中推斷出一些重要數(shù)據(jù)來。這就使得他們能夠?qū)C功耗進行一個深入的觀察,而這與經(jīng)??稍跀?shù)據(jù)手冊前幾頁上找到的“標(biāo)題”規(guī)格相比要有意義得多。

電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:電子鎮(zhèn)流器工作原理


電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:



上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: DAC 計算 功耗 數(shù)據(jù)

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉