模拟器件向更小型化发展

●追随便携式终端发展趋势

●更高级封装成热点

　　随着便携产品中数字电路部分集成度越来越高、尺寸越来越小的发展趋势日益明显，模拟芯片在便携产品中的发展趋势如何？

　　Conrad 模拟芯片将朝着更小型的解决方案方向发展，其输出电压将降至1V而电流则持续上升。市场也存在对动态电压评级的需求，即对可编程输出电压评级的需求。

　　任 涛 电源产品的发展趋势是向高效率、低待机功耗、高稳定度和高集成度方向发展。就便携产品而言，其小型化的发展趋势给电源管理产品提出了更高的要求。

　　陈 宇 在便携产品领域，模拟IC追求小型化与性能高效性。小型化包括两个方面，一是先进工艺使芯片尺寸变小；二是通过先进的封装技术使芯片尺寸变小。未来便携产品的多功能一体化对模拟IC的应用需求更多，体现在诸如电池管理、保护、充电、电源管理等方面。同时，随着需求变化，模拟产品也会集成更多细化功能适应不同市场的需求，Intersil也将随需要而变。

　　麦满权 目前市场上对便携式应用的需求已趋向集成更多功能于一身的更小巧、更薄的便携式产品，例如配备照相和蓝牙功能的手机、带MP3功能的数码照相机、有GPS和手机功能的PDA。由于需要结合更多功能，小巧便携式产品的耗电量变得更大，设计人员需要不断改良电路设计，提升效率，节省耗电，从而使电池寿命更长。为达到更佳的电源效率，便携产品的工作电压也趋向更低，但这会增加元件遭ESD或噪声损坏的概率。

　　可以预见，未来市场对控制噪声干扰及加强ESD保护的要求将进一步提高，因此安森美半导体推出一系列全新滤波器，可滤除RF传送于手机(数据线和音频线)时产生的噪声。

　　此外，安森美半导体的ESD9X3.3ST5G和NUP45V6/46V8/412系列具有低成本、低钳位电压、响应时间短和小型SOD923/SOT953封装等优点，能保护各种输入设备(如USB 2.0)的安全，满足便携式产品最高的ESD保护标准IEC61000-4-2。安森美半导体采用的SOD923封装的尺寸仅为1.0mm×0.6mm，高度为0.39 mm。这些二极管是要求高电源能效的便携式、消费电子和无线产品的理想之选，而且是占据板空间最小的业内最佳的ESD保护之一。

　　安森美半导体针对碱性电池及镍氢充电电池的放电特性也开发了很多升压芯片，其工作电压可低于1V，如NCP1423能在低至0.8 V的电压下工作，甚至在带150 mA的负载时仍可低于1 V启动，这些特性正好配合单电池供电的产品，如MP3、无线光学鼠标等。这些芯片功能的优化都是通过工艺方面的突破来实现的。

　　在音频放大器和LED驱动器方面，安森美半导体去年推出多款高性能的器件。今年公司将推出一系列全新器件，进一步集成更多功能，缩小解决方案的尺寸，提升效率，节省耗电，使电池寿命更长。安森美半导体将以更微小的封装提供更高能效及更多性能的器件，满足便携式应用的需求。

　　多功能合一是便携终端产品的发展趋势之一，在这样的产品中模拟器件将呈现怎样的发展态势？

　　麦满权 以前的电源设计如果涉及多路输出，在交流电源IC之外，需要外加数个直流-直流元件做次级转换输出。新的电源IC设计趋向于在系统方面解决这个问题。

　　另外由于变压器的复杂设计，如果采用传统的电源管理IC未必能够提供所需要的保护。因此如从产品安全、能效及设计灵活性三方面的角度来看，采用更少的内部元件进行电源设计效果更佳。安森美半导体采用内部计时确保每个保护周期都能安全并一贯地达到目的。公司还有不同的技术保证高效率(如有源钳位、谐振半桥)、低噪音(如软转换、频率抖动)、简单占位面积(使人容易地即插即用)。

　　Conrad 性能提高仍然是这种多功能集成发展的趋势之一，比如降低待机功耗和开关损耗。在AC/DC应用中则集成了PWM控制器、PFC与MOSFET以及单片式芯片和多芯片组件。在封装方面，向芯片级封装(CSP)转向的趋势很强劲，这种封装具有超紧凑外形尺寸，而这正是最新型便携式应用产品的主要特点。对DC/DC产品而言，发展趋势是在单一芯片上结合多个DC/DC转换器和线性调节器，再加上数字控制以管理不同调节器的顺序。

　　陈 宇 Intersil有许多高性能模拟产品，电源管理及模拟混合信号产品在PC、通信、消费电子、工业和汽车电子领域应用广泛。Intersil 2005年营收同比增长12%，2006年营收同比增长23%，在中国的营收5年内增加了5倍。公司针对消费电子、汽车电子、工业、PC等领域都有独特的产品和技术。在显示器领域，可编程缓冲器全球第一；在PC领域，英特尔、AMD下一代笔记本电脑用CPU将采用Intersil的电源管理IC。

　　未来便携产品不断追求小尺寸和低功耗，而Intersil在这个领域具有相当强的实力，有一系列产品供应。最近，Intersil推出带有集成MOSFET的6A双同步降压稳压器ISL65426，该单芯片电源解决方案提供2个输出电压，可以在1V至电源电压80%的电压范围内进行选择或者进行外部调节，并且总输出电流高达6A。而ISL9214则是一款完全集成的低成本单节锂电池充电器芯片，可接受2路电源输入，一路来自USB，一路来自座充，可应用于手机、PDA、MP3、数码相机、手持式测试设备等广泛的领域。

3G手机省电各有高招

●三管齐下实现手机节能

●提高电源效率最关键

　　面向3G手机的多应用处理要求，性能更高意味着功耗加大，模拟芯片能够为3G手机节能做出哪些贡献？

　　陈 宇 高性能模拟产品意味着高性能、高精度和低噪音。3G手机与2G手机一样，电源管理可分成两部分：一部分是电源控制管理；另一部分是电池，需要更高效地充电，延长电池寿命。因而要从系统设计上进行管理，让待机时间更长，增加一些硬件做好电池管理并采用低功耗芯片，Intersil也致力于低噪音、低功耗、高效的设计来满足未来市场的需求。

　　任 涛 对于手机等小屏幕(2英寸-7英寸)便携式产品的节电而言，关键是提高能源的利用效率，在电源管理上下功夫。飞利浦手机以待机时间长而著称，主要得益于在节流方面做文章。所有手持设备都面临待机时间的压力，解决方法无非是开源和节流。电池容量的增长远远落后于便携式产品的发展需求。在节流方面则可以采取很多方法。一是模块化细分，以前将整个供电分为RF和基带两个部分，而现在手机的功能模块(照相机和娱乐功能模块等)和传输模块越来越多，如果切块更多，将分块更加细致的话大大有利于节能，目前飞利浦手机的功能模块有十几、二十几个之多；二是加强管理深度，提供工作、待机、休眠和深度休眠等模式，而以往则主要只有工作和待机两个模式；三是运用优秀的拓补结构，用开关电源代替LDO，给节流提供非常可行的方法，要做到供电的恰到好处。

　　麦满权 由于手机产品功能日趋复杂，要求电源能效也由一般的65%提升至85%-90%。安森美半导体提供的模拟芯片可以帮助客户实现节能。

　　首先，提升供电转换的效率是首要任务。安森美半导体的DC/DC产品效率全部高于90%，如NCP1521专为锂电池作输入降压芯片，转换效率高达95%，它内置低Rds(on)场效应功率管，尽管是小型的SOT23封装，但输出电流高达600mA，开关频率达1.5 MHz，外置元件也变得更少。对于手机，安森美半导体则把其待机时的轻载效率提高了一倍。

　　其次，从供电电池的角度，安森美半导体针对电池的放电特性，尽量让其充分放电。锂电池一般最低的可靠电压可以低至2.7 V，但安森美半导体的IC却可将其降至2.5 V。

　　最后，安森美半导体还可以根据客户的具体需要提供D类音频放大器和AB类放大器。D类放大器的功率损耗更少，更适用于手机中播放高功率音乐的扬声器。而AB类放大器更适用于需要高保真音响效果的手机头带耳机和专业Hi-Fi。

　　Conrad 通过与主要手机制造商合作，飞兆半导体的第二代μSerDes器件可把手机的耗电量降低达65%。这种第二代FIN324C SerDes-uLP(超低功耗)系列具有业界最低的耗电量(5.44MHz约为4mA)，无须外接时序参考器件，并支持双显示器，有助于设计人员在最新型手机设计中节省电池能量、增强设计灵活性并减少零部件数目。飞兆半导体的USB开关产品组合也可大幅降低功耗。高带宽双模拟开关FSUSB22的静态电流少于1μA，有助于延长电池寿命。电源管理电路传统上是线性调节器，目前需要由更多有效的开关DC/DC转换器所取代。

　　薄形化家电提出更高要求

●满足待机功耗要求成重点

●LED背光模组更加流行

　　液晶电视逐步成为客厅争夺战的赢家，在这一新市场中有哪些节电设计？

　　Conrad 从模拟技术的角度来看，节能设计主要是围绕着功率开关来进行的。具有更低待机功耗和开关损耗的功率开关有助于提高液晶电视的效率。

　　任 涛 大屏幕设备的发展趋势无疑是薄形化，现在主要是谐振形式。42英寸等离子电视的功耗为400W，而42英寸液晶电视的功耗为250W，这些都给电源管理带来了很大的压力。

　　麦满权 安森美半导体推出的针对220W平板液晶电视机电源的一系列GreenPoint参考设计不但解决了电源的所有功能区块问题，而且符合国际低待机能耗的规范，可提供低于1W的待机功耗。公司最新推出的60W适配器采用GreenPoint参考设计，应用于液晶电视和显示器、笔记本电脑及其他消费电子产品，能效高达88%，待机功耗小于0.25W，进一步降低了功耗。

　　显示屏逐步向薄型产品的发展对模拟器件提出哪些要求，模拟器件面临哪些挑战？

　　麦满权 显示屏逐步向薄型产品发展，清晰度越来越高，画面色彩比以前更加璀璨亮丽，而且相应的新功能要求显示屏的使用时间越来越长，如何有效支持这方面的需求成为各电源管理器件厂商的重大课题。为节能所做的技术改进几乎涉及显示系统的每一个角落。显示屏背光是系统中耗电量最大的部分，其耗电量是显示屏本身所获供电的十倍以上。功率越大，通常意味着便携式设备的彩色LCD能够发出更强的光，但由于功率限制日趋苛刻，高亮度输出显示器并不实用。利用能源效率较高的白光LED背光使用户的总体能见度最大化仍然是最受青睐的选择。安森美半导体的NCP5006/5007升压转换器，精简了彩色LCD的白色背光LED驱动电路，可以提供体积小且效率高的背光驱动方案。

　　此外，安森美半导体最新的NCP5602和NCP5612是目前业内最小的用于驱动LCD显示器背光照明的双路输出电荷泵，每个器件最高达到87%的效率，LED与LED之间的匹配性能达到0.2%，从而保证了匹配和一致的亮度。

　　Conrad 模拟产品需要继续创新以达到热力耗散方面的规定。

　　任 涛 中国电视机待机功耗的推荐值为3W，而“能源之星”计划则是强制要求待机功耗低于1W，这无疑是非常严格的要求。NXP使用GREENCHIP电源，大大提高了转换效率，有利于电视机满足上述苛刻的规定。另外采用LED的背光模组也非常有利于降低功耗，NXP的第三代Greenchip电源TEA1750非常适合于32英寸和37英寸等大屏幕电视的应用。

　　面向白电和黑电的模拟芯片技术将如何演绎？贵公司如何应对这些趋势？

　　任 涛 除了提高转换效率之外，模拟产品的无铅化也是重要的趋势，这里不光是芯片的无铅，还包括整个生产工艺的无铅化。

　　麦满权 各种新型家电的不断问世必然对电源的设计提出更高的要求。除了保证可靠性之外，结构紧凑、体积小也是开关电源的特点。在强调节能的今天，电源效率和待机功耗这两点更是得到越来越多的关注。安森美半导体在白色家电方面推出的解决方案突出体现了在待机和效率上的优势。例如，安森美半导体推出了广泛应用于空调设计中的低功率离线电源脉宽调制控制器NCP1200和单片集成控制器NCP1014以及用于冰箱的低成本控制器NCP1215A等，这些成功的电源方案除了保证电源的基本性能之外，一个最大的特点就是实现了极低的待机功耗，为实现节能目标提供了保证。除此之外，安森美半导体电源管理方案在洗衣机、微波炉等其他领域的应用也已在开拓之中。同时，安森美半导体的功率因数校正(PFC)控制芯片NCP1650可提供高达3kW的输出，为大功率变频空调的PFC提供了更好的选择。

　　陈 宇 Intersil更专注信息娱乐系统，两年前收购了一家具有高速模拟技术的公司，致力于提供视频传输解决方案。在这些领域，Intersil将不断发挥优势，争取更多的市场空间。

　　Conrad 能源效率在中国非常重要。CSC自1998年开始执行自愿性质的能源效率标识计划，与美国的“能源之星”计划类似。每种家电产品如果符合有关规范，即可贴上节省能源的标识。模拟芯片需要更高的能源效率以便与新兴的家电产品同步发展。

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