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资源说明：手机电视、手机游戏以及音频播放等多媒体应用向手机中的电源管理设计提出了巨大的挑战。手机设计人员需要在加入新的多媒体功能的同时，保持手机小巧的外形并维持电池的长寿命。新应用处理器提供了出色的新功能，但代价是功耗更高。新的AV功能意味着音乐回放时间更长，由此音频放大的效率必需更高，从而延长回放时间。而且，当手机上的AV功能变得更成熟时，音频质量和输出功率的要求也会更高。在本文中，我们讨论了一些解决方案，可以帮助设计人员应对这些与新型多媒体手机电源和音频放大有关的挑战。
新应用处理器的电源
为了使手机外形小巧，使用集成电源管理单元(PMU)是非常普遍的。PMU的优点是简化了电源设计，
在当前的移动通信领域，多媒体手机的普及带来了对电源管理技术的严峻考验。随着手机功能的不断丰富，如手机电视、手机游戏以及音频播放等，这些应用不仅要求手机具有更强大的处理能力，还对电池续航时间和设备小型化提出了更高的要求。在这样的背景下，电源管理的设计变得至关重要。
新应用处理器的引入极大地提升了手机的功能性，但同时也增加了功耗。为了应对这一问题，集成电源管理单元（PMU）成为了一个普遍的选择。PMU能够简化电源设计，减少电源解决方案的体积，但在多媒体功能的快速演进下，单一的PMU可能无法满足新应用处理器的电源需求。因此，设计人员需要采用独立的稳压器来提供额外的系统功率，同时还要考虑到低噪声、低功耗和小尺寸这三大关键指标。
其中，低噪声是必不可少的，因为任何可能干扰射频系统的噪声或电磁干扰（EMI）都可能导致性能下降甚至通信故障。低功耗则意味着在全负荷运行时效率要高，而在轻载和待机状态下能保持较低的电流消耗，以延长电池寿命。小尺寸的解决方案有助于保持手机的紧凑型设计，尤其是在高度有限的情况下，需要选择小型封装的无源元件。
同步步降转换器因其高效率（超过90%）成为了新处理器理想的电源选择，如图1所示的集成MPEG-4编解码器的手机平台。这种转换器内置同步整流器，无需外部肖特基二极管，减少了热损耗。在轻载状态下，转换器会自动切换到脉冲频率模式（PFM），降低开关频率，以减少待机时的功耗。
为了进一步减小解决方案的总体尺寸，设计师通常选择开关频率在1MHz至2MHz之间的转换器。较高的开关频率可以减少L-C滤波器的电感和输出电容，降低无源元件的尺寸和成本，如表1所示。此外，更小的封装形式，如芯片级和DFN封装，也是实现尺寸缩减的重要途径。
在某些特定的应用中，例如DVB-H或DMB支持的手机，集成了降压转换器和低噪声线性稳压器（LDO）的单一封装解决方案（如NCP1526）可以提供更加灵活且高效的电源管理，满足高性能处理器和射频敏感模拟电路的不同需求。
对于多媒体手机的音频回放挑战，高效的音频放大器是延长播放时间的关键。随着音频质量的提升和输出功率要求的增加，音频放大器的效率必须得到改善。设计人员需要选择具备高信噪比、低失真率和低功耗的音频放大器，同时确保其能在宽动态范围内稳定工作，以提供优质的听觉体验。
电源技术在多媒体手机的电源管理分析中扮演着核心角色。从新应用处理器的电源需求到音频回放的优化，每一环节都需要精心设计和平衡，以实现高效、低耗、高品质的多媒体体验，同时保持手机的小巧身形和长久的电池寿命。通过采用创新的电源管理策略和技术，设计人员能够克服这些挑战，推动手机技术的发展。
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