当今的用户使用的携带型电子设备比以往任何时候都多。这些设备包括：手机、数位相机、MP3播放器、携带型DVD播放器、高解析度显示掌上游戏机、掌上电脑（PDA）、全球定位系统（GPS）导航设备、笔记型电脑以及其他最新出现的功能设备。仅具有单一功能设备的日子一去不复返了，同时设备之间的界限也日趋模糊。现在的手机整合了照相机、游戏、MP3播放器、PDA功能、计算机、上网和电话语音服务。

社会的快节奏需要可携式电子设备。不论是?了通讯，还是?了给设备供电，都不能限制在有线连结上；需要的并且想要的都是移动设备，待机时间和电池充电时间都必须保持在最短。由于增加充电间隔时间并且延长电池使用寿命所以成?可携式电子设备的主要焦点和卖点。制造商尽量减小每个电路中的低功耗放大器和元件以延长电池寿命，然后可以在广告中宣称延长通话时间、游戏时间、接听时间或者收看时间。无论有什?需求，每个用户的需求都是——延长电池工作寿命。

可携式电子设备（PED）的新趋势是视讯输出。如今在可携式设备上采用小萤幕的尺寸和解析度的用户要想与采用较大萤幕的用户共用同一图像是很困难的，而导致对驱动外部显示器或者电视机的需要。如今许多数位相机已经具备视讯输出，但是这种趋势正在延伸到手机和MP3播放器这样的设备。

而视讯输出仍然还是一个电池消耗源。随着PED功能的提升，其对功耗的要求也在提高。许多要求已经集中在电源上，并且最终的要求归结?工作电流和待机电流。这两者都很重要，在很多情况下必须考虑对二者的折衷。

视讯输出和视讯驱动器通常是辅助功能（也就是说，不是设备的主要功能），所以视讯驱动器在设备正常运作期间的大部分时间是关闭的。理想情况下，视讯放大器工作时应该只消耗低于几毫安培（mA）的工作电流。在待机模式下，放大器应该只消耗很小的电流（?了延长电池寿命）并具有很高的频宽以提供最佳视讯性能，然而这并非易事。

设计实例

这里有两个例子有助于说明上述的一些观点。第一个例子是考察MP3播放器的视讯输出级，其工作电流是主要的设计考虑。第二个例子是PED的时脉缓冲电路，这种应用的主要设计约束是待机电流。

第一个例子是MP3播放器的视讯部分，包括视讯数位类比转换器（DAC）和视讯滤波或缓冲电路。这个例子对电源的要求是3V单电源和150mA电源电流。 (表一)显示原始设计对电源电流的要求，其原理图如(图一)所示。设计工程师选用了ADI的ADV7173以达到低电源工作、高性能和设计灵活性。

《图一 MP3视讯电路示意图》

在概念设计阶段，提出了两种供选择的方案；第一种方案用内部视讯驱动从DAC直接驱动视讯输出或者使用外部缓存。所选的视讯DAC可以充分驱动视讯输出级。 DAC的视讯驱动器功耗相当高，但使用DAC可以减小印制电路板（PCB）面积。

第二种方案是使用能提供低工作电流并且具有较低静态电流的外部放大器，但是要占据较大的PCB面积。设计工程师决定选用第一种方案，因?它低于电流预算值并占用较少的PCB面积。

在进入具体设计过程后不久，需要修改技术指标以适应MP3播放器以外的附加电路。新电路耗费更多的电流，所以现在只有100mA的电流可以分配给视讯电路。主要有两个部分要减小电流：DAC输出端和视讯驱动电路。 ADV7179允许限制工作电流以便进入低功耗工作模式。在这种模式下，DAC的输出电流被降低，并且附加一个外部放大器与输出端串联。这种外部放大器的静态电流比内部驱动器降低很多。这种方案显著降低电路的功耗电流。选用ADA4851是因?其电流很低和单电源工作能力。新的电流预算值，如(表二)所示。

这个方案节省55.6mA电源电流，并且使电源电流减小40％，达到低于设计指标100mA。

在第二种应用中，主要设计约束是静态电流。这种应用是在携带型娱乐设备中采用20MHz时脉缓冲电路。其关键的技术要求?：低成本、小封装、3V工作电压、小于3mA的电源电流、100MHz频宽和小于5μA的静态电流。设计中分配给这部分的总待机电流?10μA。

在这个专案的概念设计阶段，所有上述参数的组合并不是由一个放大器提供的。初始设计是用一只低功耗、高速放大器加上一个外部场效电晶体（FET）作?调整管实现的。由于外部FET调整管提供了电源待机功能所以能使设计能达到5μA待机电流的要求。

当在这个专案的具体设计阶段高速放大器选择时，设计工程师发现ADA4850。 ADI的ADA4850满足所有的初始设计要求并且具有低于100nA典型值的待机电流。这允许设计工程师去除外部FET调整管，而简化PCB布线，降低电路成本并且节省PCB面积。

正如前面所讨论的，对工作电流和待机电流有相对当大的折衷和值得考虑的问题。 ?了待机电流而折衷工作电流或者?了工作电流而折衷待机电流的能力是PED设计经常考虑的问题。

随着PED继续朝着单一设备整合所有功能的方向演进，半导体制造商也需要不断减少每颗晶片的功耗要求并且提高整合度和功能。因此能够使设计工程师缩小PCB面积，提高工作速率，降低工作电压或工作电流，?终端用户提供高价值的PED。

（作者任职于ADI亚德诺半导体）

《图二 修改过后的MP3视讯电路示意图》