随着数字技术的发展，很多产品开始数字化，这曾对模拟技术带来了一定影响，模拟技术也一度不被看好。然而，模拟芯片是目前数字领域中几乎所有应用的基本元素，它将“真实世界”的信号（如声音、压力、温度及电等）转换为数字世界的“ 0 ”与“1”，成为连接数字世界与现实世界的一座桥梁。作为数字与“现实世界”信号间的接口，模拟芯片在电子产品中发挥着不可或缺的作用。

根据Databeans Estimates预测，到2010年全球模拟半导体市场将以12％的复合增长率成长，亚太地区将高达17％，中国市场的增长尤为可观，将达20％。而未来中国3G标准的启动，无疑将为模拟产品的发展带来更广阔的市场，3G应用也对模拟产品提出了更多新的要求。

3G标准提供了更快的数据传输速率，以及更强大的多媒体功能，如图像、音乐、流媒体等，并提供包括电子商务、网页浏览、电话会议等多种信息服务。这些都需要消耗更多的电池功率。例如，3G手机要实现视频会议、网页浏览等高速数据业务，900 mAh电 池的工作时间将会降至 2小时以下。 而 对于以语音工作模式为主的2G、2.5G手机，待机时间长达一周、通话时间可持续数小时的手机很普遍。相比2G、2.5G，3G应用功耗大大增加。为了保证在更低功耗下，实现更高的效率，必须开发更有效的模拟产品。

先进的电源管理解决方案

电源管理产品需要满足短期和长期电源管理工作的要求，即在满负荷工作(90%是基准点)下提供更高效率，在长待机时间下实现更低的功耗，PMU(电源管理单元)是一种不错的选择，但就目前发展来看，不会立即出现可以满足各种多媒体处理器电源要求的电源管理单元。现有电源管理产品与实现3G各种多媒体功能所要求的功率仍将存在很大差距。因此，为了在标准平台上利用其他处理器或者模块迅速满足效率的要求，独立而高效的DC-DC转换器和LDO无疑是一种较好的解决方案，安森美半导体消费产品部产品市场营销经理林欣欣小姐指出。安森美半导体公司推出的高效同步DC/DC降压转换器NCP1526就是这样一款集成功率IC，它集成了低噪声低压降稳压器(LDO)，可以为DMB芯片或WLAN模块内的数字内核电路以及RF电路供电。应用于PMP、MP3播放器、手机中数字多媒体广播(DMB)或手持终端数字视频广播(DVB-H)芯片组等多媒体便携式设备。

图（略）

其他公司也纷纷推出了相应的高效率的电源管理解决方案。美国国家半导体业推出的PowerWise技术，可灵活管理电压，其采用PowerWise技术的系列产品，就把LDO、升压/降压功能或MOSFET集成在DC/DC内。如，高集成度的DC/DC产品LP3971，内置了3个高效率的1600mA可设定降压转换器及6个可设定的LDO稳压器。只要在指定的负载电流范围内操作， LP3971效率可达90%以上。对于电池功率消耗较大的便携式产品，有效的延长了电池寿命，并降低了系统功耗。

而TI推出的电源管理产品TPS65020，带有三个具备集成FET的同步降压DC/DC转换器、 三个线性稳压器(LDO)以及一个I 2 C通信接口，可帮助由单节锂离子(Li-ion)电池供电的应用支持多种电压。并能实现全面的可编程性与内核电压的动态电压缩放，效率高达97%，可应用于智能电话、PDA、数码相机以及便携式音频与媒体播放器等。

图（略）

安森美的林欣欣小姐表示，带有几个DC-DC转换器和LDO输出的电源子系统有助于解决翻盖手机或滑盖手机的布线问题。过长的电源布线可能会导致周围RF敏感型电路出现EMI。而LDO则可以避免将电源布线从主板上的PMU中辐射到翻盖的PCB板上，降低电路的EMI。

从长远来看，要满足日益增长的系统功率要求，电源产品要取得两方面的突破，第一，要有高效率的电源产品，即在同样的电池容量下，功能的增加不会带来功耗的显著增加。第二，需要新型电池，如可以快速充电或具有更多能量的燃料电池和锂聚合物电池，为了满足设计要求，模拟电路还需要扩展其工作电压范围，即电压范围应扩展为2.5V~5.5V。

采用高效的D类放大器

3G提供了更加丰富多元化的多媒体应用，以及更优异的移动影音享受，如手机电影和视频（手机电视）、带有一定数据量的交互式游戏和移动音乐下载业务等。这些都要求音频产品具有更高的性能，即在更低的功耗下，以更高功率水平实现更佳的音频质量。在GSM手机中，扬声器主要用于播放铃音，AB类放大器能较好的满足其性能与成本要求，但对于3G手机，要实现流媒体或移动电视功能，音频播放时间将介于几分钟到1个多小时之间。这样，平均效率仅为70%的传统AB类放大器很快就会耗尽电池能量，并且还会在手机机壳内产生过剩热量。而D类放大器随着功率的增加，效率可以迅速达到85%，并且D类放大器产生的热量仅为AB放大器的一半（图1）。

图1 D类放大器与AB类放大器的效率比较（略）

因此，现在D类放大器已成了事实上的市场标准，林欣欣指出，安森美半导体公司推出的效率为90%的放大器产品NCP2820，是一款高性价比、无滤波器的D类音频放大器，专为便携式应用而设计。NCP2820以很小的封装，实现了很高的音频放大功率，并以高能效和低关断电流延长了电池使用寿命。

图（略）

TI亚洲区市场开发高性能模拟产品销售工程师梁逢烈也持有相同的观点，他指出，目前，中国的大多数手机都采用AB类放大器，因为其具有较低的成本。然而，随着手机中附加功能的增加，尤其是3G手机更加多样化的功能，AB类放大器已经不能满足要求，D类放大器将逐渐取代AB类放大器。

因为音频功率和输出电压成正比，所以，为了支持功能强大的音频播放和实现较长的待机时间，就需要升压转换器在最大工作电压下为3G手机内的音频放大器供电。梁逢烈指出，D类放大器作为系统的一部分，放大器的开关性质会导致对系统其他组件造成EMI干扰，因此还需要对信号进行过滤。TI推出了很多款D类放大器，如TPA032系列以及TPA200D系列等。针对5VTPA2000D系列，如果从放大器到扬声器的线路较短，不需输出滤波器即可使用。但是对于像TPA3000D系列具有更高电压的D类放大器 而言，通常都需要采用铁氧体磁珠过滤器对信号滤波，以减小电磁干扰。

美国国家半导体推出的 LM4666是一款全面差分D类立体声扬声器放大器。每声道可输出 1.3W 的高效率LM4666的能源效益较高，因此功耗很低，而芯片本身所耗散的热能也较少，有助于延长移动电话的电池寿命及通话时间。同时，由于其增益可自行选择，因此所需的外部零件可以减至最少，缩小了电路板的板面空间，并降低了系统的整体成本。

图（略）


向更高的集成度发展

与数字技术不同，模拟技术不追求工艺的最小化，却追求性能的最优。模拟 技术正向着更高的集成度与更高的性能方向发展。目前的发展趋势是在不增加结构尺寸的情况下，要求产品实现更 多的功能和应用要求。就电源管理芯片来说，便携式设备中常常需要多个电源电压，因此要用到多个变压器以及LDO调节器，现在已经能将这些功能集成到一个芯片上。

TI亚洲区市场开发高性能模拟产品高级市场营销工程师何信龙指出，3G手机实现了多种功能，内部集成了更多的芯片，设计越来越复杂。就电源管理芯片而言，需要针对不同平台作相应调整。而由于产品集成度越来越高，噪声问题也日渐突出。因此，实现高集成度、高效率与低噪声的最佳平衡是进行产品设计时需要特别注意的。

3G市场在为模拟技术带来无穷发展潜力的同时，也对模拟产品提出了更高的要求，即要求有更高的集成度、更高的效率，同时，散热管理、解决方案尺寸、封装等问题也期待有新的突破。