模拟/混合器件新貌

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模拟/混合器件在数字技术大行其道的今天，不但没有褪色，反而是焕发了更大的活力。现在，就让我们看看它们在几个热点领域的表现吧。　　液晶显示背光驱动
　　LCD显示器以其零辐射、对图像的精确还原和显示的稳定性等特点，已成为显示器的主流。不过，LCD只是一种电子控制的光阀，其本身不能发光，需要靠背光源才能产生可视的图像。目前，常见的LCD背光源有两种，一种是LED，一种是CCFL。CCFL多见于大尺寸的液晶电视中，其他尺寸的液晶显示器皆使用LED背光源。而且，随着RoHS标准的生效，大尺寸液晶显示器中的CCFL也有被LED取代之势。
　　LCD的背光源是多个LED并联实现的，而对LED的控制就是由LED驱动器所实现的。为了保持画面的均匀显示，单个LED的电流需要相互匹配，即彼此的电流强弱差别很小。同时，LED驱动器还担负着调节LCD亮度的责任。目前，有两种调光方式：模拟和PWM调光。传统的模拟调光方式，就是通过直接增减LED上的电流来控制发光强度，缺点是会造成颜色偏移。PWM调光是通过数字脉冲反复开关驱动器来达到控制电流的目的。这种方式已经成为各类开关电源的主要功能。当然，PWM方式产生的噪声是其一瑕疵。所以，也有人使用LDO来驱动LED。
　　各公司都在不断推出LED驱动器的新品，Intersil公司新近推出的ISL97635就是其中之一。它可以驱动8通道的LED电流，每通道的电流匹配度为±1%，还可以对LED栈的前端电压变化进行补偿。LED的调光控制则通过SM总线，由外部PWM信号或可变直流输入来控制。SM总线控制的调光允许PWM或可变直流进行256阶调整。其中，PWM调光频率为100Hz～5kHz。单个或多个LED通道可以被顺序选中，实现RGB LED滚动显示的应用。同时，SM总线设定和一个外部PWMI信号还能合并在一起，提供符合Intel DPST规范的动态PWM调光。ISL97635还具有多种保护功能，包括短路、过温、过压、热关断、输入过流等。

图1是ISL97365的内部框图。

　　同类型的产品还有Catalyst Semiconductor公司的CAT4008，其LED通道能够在输出电压低至0.4V（当LED电流为2mA～100mA时）时保持稳流状态；有输出关闭引脚，该引脚可被用来关闭所有LED通道，而不必依赖串口发送数据。Maxim公司的MAX16807/8，它们的输出电压可达36V，宽亮度比为5000:1。
　　手机电池充电管理
　　随着功能的不断增加，智能手机俨然成为一部掌上电脑，而对供电的要求也就愈发多样化。电池充电器已不单要对充电过程进行监控，还要担负电量监视或电源选择等功能。特别是越来越多的人在电池充放电时仍要进行操作，就使得充电器的电源路径管理成为一个重要功能。通过这项功能，用电设备可以在不同的电源间智能切换。不过，对于这项功能，每个厂家的定义都不同。以Intersil公司的ISL9301为例，其具有两个完全独立的电源路径，一个给系统负载供电，一个进行充电。当输出电压降低到DPPM（动态电源路径管理）的阈值时，该功能启动，芯片会将大部分电流分给系统，其余部分用来充电。
　　此过程会进行到输出电压低于电池电压时，芯片会在此时打开充电控制FET，给电池充电。ISL9301对充电电流进行了全程监控，在恒压充电阶段，当检测到充电电流降低到可编程EOC（充电结束电流）时，EOC指示就会产生一个信号来表明充电结束。充电电流和充电结束电流可以通过外部电阻进行调节。另外，对充电安全的保护也是目前大家极为关注的问题，ISL9301对过压、欠压、短路、过流、过热和充电温度，都有相应的监控和防护措施。同类型的产品还有TI公司的Bq24070和Linear公司的LTC4088。

图2 LTM9001结构框图

　　RF前端
　　RF前端是各种设备实现通信功能的前哨站，也是一些特殊应用所必需的组件。通常，RF前端中的射频滤波器通过通带滤波选择所需频段的接收信号，低噪放大器(LNA)在放大所需信号的同时最小化噪声，锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)和混频器联合控制，将所需要的接收信号转换到基带或者中频处理，信道选择滤波器用于选择所需的信道并抑制相邻信道干扰；自动增益控制(AGC)维持很宽的动态范围内的输入信号经放大器的输出功率恒定，最终的输出信号经ADC进入系统。可以说，RF前端是个纯模拟的产品。但是，现在兴起了一种潮流，就是把ADC整合进模拟前端。这样，RF前端就会直接输出数字信号。对于系统设计和整体成本来说，其益处都是不小的。
　　Linear公司的LTM9001就体现了这种趋势。其使用了系统级封装（SiP），集成了高速16位ADC、匹配网络、抗混叠滤波器、LNA和带增益补偿的差分放大器。