高保真模擬開關(guān)，敲開美妙音頻的大門

在電池供電的便攜式音頻設備中通常會使用到揚聲器（Speaker）和接收器（Receiver）。D 類音頻功率放大器（Smart PA）被用于驅(qū)動揚聲器，以提供高功率的音頻信號。但其高達十幾伏的輸出電壓往往會損壞低壓設計的接收器（Receiver）驅(qū)動器。此時，高性能模擬開關(guān)就可以用在兩者之間提供安全隔離。

而在另一應用場景中，為了提高便攜式設備的音頻性能，制造商總是選擇外部音頻功率放大器來取代內(nèi)部集成的功率放大器。由于音頻線路輸出或頭戴式耳機驅(qū)動器的輸出音頻信號質(zhì)量更好，因此常常選擇這些音頻信號作為外部揚聲器功率放大器的音頻信號源。此時，高性能模擬開關(guān)就被用作 1-to-2 高保真信號開關(guān)。

為了滿足上述應用需求，圣邦微電子在日前推出了三款各具特色的模擬開關(guān)產(chǎn)品：

0.18Ω，高壓，軌到軌正負信號傳輸，雙路單刀單擲模擬開關(guān) SGM3713

SGM3713 是一款高電壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號范圍、正負信號傳輸?shù)碾p路單刀單擲（SPST）模擬開關(guān)，這種配置可以在電池供電的音頻設備中用作兩個單端信號或一組差分信號開關(guān)。其工作電壓范圍 2.7V 至 9V，0.18Ω（典型值）超低導通電阻和出色的導通電阻平坦性，確保音頻信號切換時的良好線性和超低諧波失真。

圖 1 揚聲器（Speaker）+ 接收器（Receiver）應用電路框圖

寬信號范圍、高電壓、低阻抗和出色的總諧波失真（THD）是 SGM3713 的主要特點，非常貼合目前無損播放器、HiFi 音樂播放器、調(diào)音臺及無線對講機等對低失真日益高漲的要求。下圖展示了 SGM3713 在不同頻率下的總諧波失真?？梢钥闯?，在 V_S = 2V_PP，R_L = 32Ω 和 V_S = 2V_PP，R_L = 600Ω 條件下，總諧波失真均能達到 -114dB。

圖 2 SGM3713 在不同頻率下的總諧波失真（THD+N）

0.18Ω，高壓，軟啟動/關(guān)閉，軌到軌正負信號傳輸，雙路單刀單擲模擬開關(guān) SGM3714

與 SGM3713 類似，SGM3714 也是一款高電壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號范圍、正負信號傳輸?shù)碾p路單刀單擲（SPST）模擬開關(guān)，設計用于在 2.7V 至 9V 電源電壓范圍內(nèi)工作，同樣面向電池供電的音頻設備，可以用作音頻 R&L 信號或一個差分信號開關(guān)。

圖 3 1-to-2 高保真信號開關(guān)應用電路框圖

目前，隨著人們對音頻產(chǎn)品性能期望值的提高，無瞬態(tài)雜音成為便攜式音頻設備的重要賣點。設備在打開或關(guān)斷時，耳機或揚聲器是否出現(xiàn)“咔嗒”（Pop-Click）聲或其它奇怪的瞬態(tài)雜音，成為了評估音頻性能的一個重要指標。該產(chǎn)品 0.18Ω（典型值）超低導通電阻和更大的過流能力，以及軟開關(guān)開啟/關(guān)閉的特點可實現(xiàn)更優(yōu)秀的 Pop-Click 噪音消除，并確保音頻信號切換時擁有良好線性和超低諧波失真。

0.8Ω，高壓，軌到軌正負信號傳輸，雙路單刀雙擲模擬開關(guān) SGM3715

SGM3715 是一款高壓、-V_CC 至 +V_CC 寬信號范圍內(nèi)正負信號傳輸、雙路單刀雙擲（SPDT）的模擬開關(guān)，由兩個常開開關(guān)和兩個常閉開關(guān)組成，也可看作為一個雙路 2 選 1 多路復用器。其電源電壓范圍為 2.7V 至 12V，目標應用同樣是電池供電的設備。

眾所周知，在便攜式產(chǎn)品設計中，模擬開關(guān)一直以來都主要是作為音頻信號切換器來使用，而低導通電阻則是音頻切換應用中主要的考量參數(shù)。為此，SGM3715 在設計中被賦予了針對雙路 NO 到 COM 開關(guān)和雙路 NC 到 COM 開關(guān)、快速轉(zhuǎn)換速度的低導通電阻（典型值為 0.8Ω）和覆蓋所有信號范圍內(nèi)的導通電阻平坦度。

同時，在降噪耳機、音箱、調(diào)音臺等產(chǎn)品上，還常常需要對多路的音頻信號進行處理，如果每一路音頻信號都設計一組調(diào)理單元，則成本會非常高昂，電路也會非常龐雜。而用模擬開關(guān)做分時切換復用，顯然是非常便捷的設計思路。憑借高電壓和對兩組立體聲的支持，SGM3715 在簡化設計的同時還賦予了終端產(chǎn)品出色的音效。

關(guān)于圣邦微電子

圣邦微電子（北京）股份有限公司（股票代碼 300661）專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷售。產(chǎn)品覆蓋信號鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，擁有 30 大類 4000 余款可供銷售型號，全部自主研發(fā)，廣泛應用于工業(yè)控制、汽車電子、通信設備、消費類電子和醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，以及物聯(lián)網(wǎng)、新能源和人工智能等新興市場。