应用各种MEMS传感器最优搭配 - 从主平台到外围，寻找智能手机差异化

应用各种MEMS传感器最优搭配

　　如今基于MEMS的加速传感器、陀螺仪、指南针、压力传感器、麦克风正在成为Android新版本中的指定标配，在主平台差异竞争的同时，外围器件的差异化也成为手机的新武器，而这些新兴的传感器通过不同形式的组合，可实现丰富多彩的功能。

　　由于iPhone4的驱动，2010年可以说是陀螺仪的元年，陀螺仪在手机中迅速被采用。“陀螺仪的结构比加速传感器复杂很多，它有一颗心脏，还是一颗活动的心脏，所以不仅复杂，功耗也比加速器大一些。”意法半导体专家张应娜解释。陀螺仪的应用包括提升各种“Motion Control”界面的用户体验、图形稳定、游戏和导航等，成为提升高端手机体验的重要配置。最新的趋势是三轴单Die的陀螺仪，并采用模拟和数字混合输出，ST最新的L3G4200D就是一款这样产品。“它的技术难度在于大规模生产的良率较低，同时一致性与精度也是一个挑战。”张应娜表示。至于最新的指南针(也叫电子罗盘仪)，用过iPhone4的用户都有划“8”字校准的经历，苹果将指南针的应用引入主流，而Android 2.2中也已规定指南针作为手机的标配了。指南针可以为电子产品增加很多新的卖点和新业务，比如地图指导、基于方向的服务、无需运动的指向、增强型遥控等。“不过，指南针要与加速传感器联合起来应用才会达到最佳效果。”张应娜解释，所以ST将指南针与12位的加速器(由霍利威尔公司提供)集成在一个模块中，直接向用户提供LSM303DLH模块。ST的这款混合方案保证了三个轴的完美重合，且有自动校准功能，不再需要用户划8字。

　　此外，MEMS压力传感器不久也将会用于手机中，甚至可用来测试人的身高;MEMS麦克风正在手机等消费电子中取代ECM麦克风，因为可以实现回流焊工艺，可使PCB板做得非常薄(1mm)。

　　让手机中的耗电大户PA更省电

　　智能手机的电池续航能力也是其差异化的重要因素，除了显示屏外，手机中最大的耗电大户就是射频功放了。特别是随着手机向3.5G或者4G演进，手机中的RF前端将会非常复杂，一个手机将需要多颗不同频段、不同制式的PA、滤波器与双工器等。如何节省PA的耗电?有两个办法，一个是从PA的自身技术入手，提升PA的效率;二是从管理PA的电源管理IC入手，提升链路的效率。此次IIC上，TriQuint和飞兆半导体分别从不同的角度诠释了如何降低手机PA的功耗，延长手机电池的续航时间。

　　TriQuint通过提供射频PA优异的跨带PAE特性，大幅降低PA模块功耗。“PAE值直接影响用户的通话时间，我们次此新推的TQM7M5022具有优异的跨带PAE值，并且比竞争对手的产品高出了近5%。”该公司中国区总熊挺解释，TQM7M5022的跨带PAE接近56%。此外TQM7M5022的增益值也领先同行，这些都大大减小PA的功耗。