DAC功耗數據計算 功耗數字概括

不過，這些信號幅度的極端部分在很大程度上是不相關的，因為決定電池壽命的戰役主要在信號幅度的中部打響，現實世界中的放大器主要在這里花費大多數時間。D類放大器正是在這里贏得了業內的普遍認可，因為它的功率轉換效率要遠遠高于線性放大器。

數字電路又如何?

放大器并不是靜態功耗低于工作功耗的唯一電路，其它模擬電路(如混音器和增益可編程放大器)和數字CMOS電路也是這樣。對CMOS電路來說，功耗在很大程度上是1和0狀態位轉換頻率的函數，因此一個僅由0狀態位(即靜態)構成的信號只需要極低的電源電流。為了得到有意義的數據，所有的器件應該處理一個真實的非零信號。

另一個要考慮的因素是數字音頻信號的采樣速率。大部分數字和混合信號電路每樣本轉換一次，因此它們的平均功耗直接與每秒樣本數成正比。當比較音頻DAC或ADC時，應該注意手冊上標明的電源電流是不是采用相同的采樣速率作為基準。

如果順著信號鏈再往上看，源音頻文件(如一個MP3文件的位速率)的編碼質量可以影響解碼器的功耗。位速率和緩沖器大小決定了從存儲介質中恢復數據的頻繁程度。這在基于硬盤的系統中尤其重要，因為每一次磁盤讀取都會導致一個很大的尖峰電池電流。

很多音頻IC(如DAC或ADC)可以配置成主或從器件。在主模式，音頻IC驅動數字音頻接口，因此比從模式需要更多的電流，毫不奇怪，它們在手冊上標明的功耗通常都是在從模式下測得的。那么，這是否意味著從模式總是更受歡迎呢?當然不是。畢竟，如果該音頻IC沒有驅動接口，那么另一端的對應器件就必須做這一工作，因此功耗僅僅只是從系統的這一端移到了另一端，并沒有消除掉。

當手冊上標明是主模式下的功耗時，必須注意負載電容，因為它決定到底需要多少額外電流。如果手冊上的數字假定是在“最糟糕”的大負載電容下測得的，現實情況就可能比手冊上的規格好很多。可實際情況正好相反，IC供應商可能通過采用不切實際的低負載電容人為地操弄這些功耗數字。

一些音頻器件有特殊的時鐘模式，它可消除對非常耗電的低抖動PLL的需要，但這一模式只能在主模式下使用。例如，許多歐勝

音頻DAC和CODEC都具有一個“USB模式”，在該模式下音頻時鐘可直接從一個12MHz USB時鐘中生成。在這一情況下，集成時鐘節省的功率通常遠遠超過在音頻IC中消耗的功率。

電源

除了最簡單的音頻IC，所有的音頻IC都使用一個以上電源軌。一個典型的電路包括至少一個模擬電源、一個針對音頻和控制接口的數字I/O電源、以及一個獨立的數字核心電源。IC的總功耗是每個電源軌上消耗的功率的總和。

節省功率的一個最明顯辦法是針對每個電源使用盡可能低的電壓。對數字I/O電壓來說，下限可能由音頻IC必須連接的其它系統元器件決定。另一方面，數字核心電壓可以使用通常在數據手冊中“推薦工作條件”下列明的下限電壓。

一些數據手冊包含在給定工作模式下電源電流與電壓的關系曲線圖。如果數據手冊上沒有這種圖，你也可以進行一些合理的邏輯推測。對CMOS IC這種數字邏輯來說，電流與施加的電壓成正比關系。這意味著降低電壓可得到雙倍好處，亦即電源電壓降低一半可導致這一電源電壓軌的功耗實際降低四分之三。

對模擬電路來說，事情會變得更復雜一些，因為模擬電路經常含有恒流源。在將模擬電源電壓減半以后，該IC的模擬部分消耗的功率(不包括任何負載)通常在原消耗功率的四分之一到一半之間。

更清楚地理解手冊上的功耗數據

為了對不同的音頻IC消耗的功率做一個真實的和有意義的比較，不同音頻IC之間的測試條件必須是實際的和一致的，這包括提供給負載的功率、信號的本質(如粉紅噪聲)、采樣速率和電源電壓。

此外，功能必須反映期望的實際應用情形，IC上所有需要的功能必須全部使能，任何不需要的功能必須盡可能地關閉。待比較的音頻IC的數字接口應當全部工作在主模式，或全部工作在從模式，負載電容在每種情況下也應當是相同的。每個IC的主時鐘也應該是相同的，如果某個PLL的時鐘源也需要來自該音頻時鐘，它的功耗也應當計算在內。

當然，在現實生活中，不同的供應商傾向于為他們的音頻IC采用不同的測試條件。不過，如果了解哪些因素對功耗的影響最大，那么系統設計工程師就能夠快速找出一些關鍵指標，以及根據他們自己的實際應用情況從供應商的測試條件中推斷出一些重要數據來。這就使得他們能夠對IC功耗進行一個深入的觀察，而這與經常可在數據手冊前幾頁上找到的“標題”規格相比要有意義得多。