超级电容提高移动电话的音频质量和电源性能

文章摘要： . 立体声手机的峰值功率提高至2 x 5V2/8Ω = 6.25W，接近上述功率的两倍。另外，因为超级电容能够提供非常高的峰值电流，设计师可以使用4Ω的扬声器将峰值音频功率提高到12.5W，或4倍于最初的功率。 . 0.55F, 85mΩ的超级电容在提供持续10msec时间的12.5W峰值功率且峰值电池功率为1.8W(0.5A 3.6V)时，只产生200mV的纹波。 . 目前只能提供150mA到300mA的平均音频电流给超级电容充电的电池，也能在响应网络访问时提供峰值射频功率，同时不牺牲音频功率，故而在响应网络访问时用户不会听到“喀哒声”。

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      . 立体声手机的峰值功率提高至2 x 5V2/8Ω = 6.25W，接近上述功率的两倍。另外，因为超级电容能够提供非常高的峰值电流，设计师可以使用4Ω的扬声器将峰值音频功率提高到12.5W，或4倍于最初的功率。

       . 0.55F, 85mΩ的超级电容在提供持续10msec时间的12.5W峰值功率且峰值电池功率为1.8W(0.5A 3.6V)时，只产生200mV的纹波。

       . 目前只能提供150mA到300mA的平均音频电流给超级电容充电的电池，也能在响应网络访问时提供峰值射频功率，同时不牺牲音频功率，故而在响应网络访问时用户不会听到“喀哒声”。

      .此外，由于射频发射而在电池电压上产生的纹波也不会反映到音频放大器上。这些纹波已被升压转换器的线路稳压电路和超级电容滤除了，从而彻底消除了217Hz的嗡嗡声。

图2：带有超级电容的D类放大器架构。

       测试结果

        为了测试超级电容带来的音频改善，我们建立测试装置。在该测试装置中我们建立了如图1和图2所示的电路，其中采用一对TPA2023D1来提供立体声音频通道：

       . 在没有超级电容的情况下(图1)，我们将音频放大器连接到3.7V的锂离子电池上，并驱动一对8Ω扬声器。

       . 在有超级电容的情况下(图2)，我们将电池连接到降压-升压转换器的输入端，并且将输入电流限制为250mA，输出设置为5V。然后将0.55F、85mΩ ESR的超级电容跨接在降压-升压转换器的输出端，并连接到图2所示音频放大器的电源输入端。同样驱动两对8Ω扬声器，每对扬声器跨接每个音频放大器，这样可以使输出阻抗减小一半，从而使扬声器总功率再加倍。在这样的装置下，我们对以下方面进行了测试：表现为低音节拍的大功率低音爆发；在听音乐时的进行网络访问，我们把它描述为1KHz的单音，目的是使超级电容带来的改善效果更加明显。

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