藍(lán)牙MP3與FM立體聲耳機(jī)設(shè)計(jì)考慮

作者：周清波 世健系統(tǒng)(深圳) 簡(jiǎn)介: 由于手機(jī)和筆記本的快速普及，更多的手機(jī)廠商將內(nèi)嵌av規(guī)格的藍(lán)牙作為標(biāo)準(zhǔn)配置，筆記本廠商也將具備edr規(guī)格的藍(lán)牙作為標(biāo)準(zhǔn)配置，藍(lán)牙產(chǎn)品基于ag的應(yīng)用空間越來(lái)越廣泛。藍(lán)牙立體聲耳機(jī)與fm和mp3的三合一方案將會(huì)是市場(chǎng)的一大增長(zhǎng)點(diǎn)。本文就世健系統(tǒng)(espl)基于csr芯片的fm藍(lán)牙立體聲耳機(jī)與mp3的系統(tǒng)設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)要描述。 如圖1，整個(gè)系統(tǒng)可以獨(dú)立或是整合設(shè)計(jì)，根據(jù)客戶需求，可以形成：1，藍(lán)牙立體聲耳機(jī)(或帶來(lái)電顯示)；2，帶fm的耳機(jī)(或帶來(lái)電顯示)； 3，耳機(jī)和sd卡mp3播放功能；4，耳機(jī)、fm和mp3，四大產(chǎn)品系列， 豐富產(chǎn)品線。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 世健提供三種藍(lán)牙m(xù)p3方案，基于sigmatel 35/36xx/philips pnx0102+bc4rom高性能和本文主要介紹的基于bc3mm ext的低成本方案。 該系統(tǒng)采用csr bc3mm作為主芯片，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙功能，支持藍(lán)牙1.2。bc3mm-ext高度集成了rf，bb，片上1v8電源，16位的音頻codec(支持立體聲)并支持外部codec提供i2s和spdif接口，支持8m外接flash。此外，還有kailma dsp負(fù)責(zé)語(yǔ)音通訊質(zhì)量如回音的消除和sbc解碼工作等。sd card和oti chip做為mp3功能可選電路。鑒于立體聲的streaming 和讀卡兩個(gè)通道，在sd card 和oti chip用一mux分開(kāi)，在電路設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)充分考慮其邏輯關(guān)系。fm 和oled也作為產(chǎn)品系列的可選部分，通過(guò)i2c總線與系統(tǒng)相連?；趐hilips的tea5761設(shè)計(jì)，最大限度優(yōu)化了外圍器件。世健提供兩種選擇，fm模組的方式和chip on board的設(shè)計(jì)。選用oled顯示的主流顯示技術(shù)，oled與傳統(tǒng)的lcd顯示方式不同，可以做到更薄更輕、響應(yīng)快、能耗低，主動(dòng)發(fā)光、高清晰、低溫和抗震性能優(yōu)異、柔性和環(huán)保設(shè)計(jì)等特別適合便攜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 espl提供功能完整的整合軟件，包含profile：1，a2dp (avrcp)；2，headset；3，handfree。espl參考設(shè)計(jì)mmi configuration預(yù)留了用戶自行決定的各種user interface define。 電源管理 鑒于人耳聽(tīng)到的20hz~20khz的頻段范圍，藍(lán)牙工作的頻段2.4ghz的開(kāi)放頻段，耳機(jī)應(yīng)用對(duì)控制噪聲的嚴(yán)格要求，系統(tǒng)對(duì)電源芯片都有很高的抑制噪聲能力要求。 雖然片上集成了1v8線性電源，但便攜設(shè)備通常將功耗作為硬性指標(biāo)，建議采用外接的dc-dc，如microchip的tc1303b，靜態(tài)電流僅65ua。不僅如此，tc1303b還同時(shí)提供2.5v@300ma的ldo輸出，用來(lái)給csr bc3mm ext flash 供電。在設(shè)計(jì)中如果注重特性，建議選擇1v8的flash。功耗低，如注重價(jià)格，可用3v flash。在實(shí)際產(chǎn)品的測(cè)試中，采用tc1303b，3v3flash，則在系統(tǒng)進(jìn)入sleep模式時(shí)候，功耗可達(dá)0.8ma，平均待機(jī)電流為1ma。如果換用tc1303a，則在系統(tǒng)進(jìn)入sleep模式時(shí)候，功耗可達(dá)1.3ma。如果采用1v8的flah配合xcs9216(只輸出1v8，不需要為flash單獨(dú)提供3v電源)，則在系統(tǒng)進(jìn)入sleep模式時(shí)候，功耗只有0.1ma，平均待機(jī)電流僅0.3-0.4ma。由此可見(jiàn)電路設(shè)計(jì)及其器件選型對(duì)產(chǎn)品的重要性。 電池充電管理ic 采用microchip mcp73832，或是管腳兼容的ltc4054，實(shí)際測(cè)試對(duì)比兩者性能對(duì)藍(lán)牙產(chǎn)品的性能參數(shù)并無(wú)多大影響，建議采用mcp73832，因其具有較高的性價(jià)比。73832第一腳可直接控制充電狀態(tài)指示，可節(jié)省藍(lán)牙芯片pio資源，在這里，有一點(diǎn)值得注意的是，如果是對(duì)于mp3功能的設(shè)計(jì)，使用usb的時(shí)候系統(tǒng)不能復(fù)位且必須能訪問(wèn)menory并同時(shí)充電，在設(shè)計(jì)電路時(shí)候應(yīng)在充電ic的電池與負(fù)載之間加一cmos管和二級(jí)管隔開(kāi)，用以保證在電池電量非常小并在開(kāi)機(jī)狀態(tài)的時(shí)候依然能夠充電完好。這跟電池的充電狀態(tài)有關(guān)，在系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)入低功耗模式時(shí)需要更多的電流相對(duì)小電流充電狀態(tài)。如果在此之前啟動(dòng)系統(tǒng)，則同時(shí)電池也會(huì)給負(fù)載供電，這樣導(dǎo)致芯片無(wú)法進(jìn)入快速充電模式。 事實(shí)上，如果僅僅是針對(duì)立體聲耳機(jī)的設(shè)計(jì)，可以省掉這些器件換用rc復(fù)位電路以節(jié)省成本。csr芯片底層的內(nèi)在firmware設(shè)計(jì)，在復(fù)位狀態(tài)后，系統(tǒng)檢測(cè)電池電量以確定充電狀態(tài)。如果低于某個(gè)門限電壓如2.3v，那么系統(tǒng)將不能被啟動(dòng)。 直到系統(tǒng)認(rèn)為充電狀態(tài)已經(jīng)到達(dá)快速模式，才啟動(dòng)系統(tǒng)。 &nbs