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【기술 포스트】'적층 블록' 작별, awinic SPST 아날로그 스위치 활용하여 오디오 앰프 '스피커+리시버' 2인1 설계 단순화

2026-08-11

스마트폰과 같은 휴대용 기기에서,매 제곱밀리미터의내부 공간은 그야말로“금싸라기 땅이나 다름없습니다”.5G, 다중 카메라, 대용량 배터리 및 방열 시스템의 보급에 따라 휴대폰 제조사들은 하나의 스피커 유닛으로 두 가지 역할을 수행하는 일체형 사운드 유닛을 성숙하게 활용하고 있습니다. 회로 전환과 음향 챔버 설계를 통해 고출력 외부 재생과사적인 통화 요구 사항도 충족시킬 수 있습니다. 이러한 설계로 인한 직접적인 이점은 공간 절약입니다. 그러나“하드웨어 축소”가 반드시“성능 축소”를 의미하는 것은 아닙니다. 출력 차이가 몇 배나 되는 두 가지 작동 모드를 동일한 유닛에 적용하는 것은 음향 설계, 전력 관리 및 신호 전환에 있어 엄격한 과제를 제기합니다:


전력 동적 범위의 현격한 차이: 스피커 모드에서는 출력이1W~2W(구동8Ω/6Ω부하)에 달할 수 있으며, 순간적으로는6W~7W에 이르지만, 수신기 모드에서는 약0.3W~0.5W(구동16/24Ω부하)만 필요합니다.


노이즈 민감도의 급격한 증가: 수신기 모드의 신호 진폭이 스피커 모드보다 낮아D클래스 증폭기의PWM반송파, 전원 리플 및 접지 노이즈에 극도로 민감하여“지지직”하는 배경 노이즈가 쉽게 발생합니다.


전환 시 순간적 충격: 스피커와/수신기 모드 간 전환 시MOSFET의 전하 주입으로 인해“퍽”하는 폭발음이 발생하여 사용자 경험을 저해할 수 있습니다.


바로 이러한 배경이 awinic 으로 하여금더 간결하고,더 신뢰할 수 있는전환 솔루션을 탐구하도록 만들었습니다——외장형 개별MOSFET소자에서 통합SPST아날로그 스위치로 진화하며, 단일 칩으로낮은 왜곡과높은 내전압특성을 가진 아날로그 스위치를 통해 전력 불일치 및 전환 노이즈 문제를 우아하게 해결하고자 합니다.

AW35331FDR주요 특성 파라미터




AW35331FDR전형 적용 도면


  1. AW35331정상 적용 시 외부에는 단지하나의VCC필터 커패시터만 필요.

  2. EN핀 내부에는 풀업/풀다운 저항이 없으며, 외부GPIO를 사용하여 제어할 경우 외부에 약한 풀다운 저항을 예비로 두는 것을 권장하며,KΩ또는MΩ수준均可，以保证GPIO가 고임피던스 상태일 때EN안정적인 상태를 유지하도록 함;EN핀이 외부 고주파 신호 간섭을 받지 않도록 하기 위해0.1μF필터 커패시터를 예비로 두는 것을 권장함.



그림1  AW35331FDR전형 적용 도면


AW35331FDR의 크기는DFN-6L 1.5mm × 1.2mm × 0.4mm이며, 외부에는 필터 커패시터 하나만 필요함. 기존 개별 소자 방식과 비교할 때 소자 수가원래의10개에서2개로 감소,PCB기판 점유 면적도25.52mm²에서3mm²미만으로 축소되어 기판 면적이88%절약됨。(실제 효과는 구체적인 프로젝트 적층에 따라 달라짐)



그림2  PCB소자 및 점유 면적 비교


본 솔루션의 주요 장점


오디오 링크의 실제 응용에서는 종종기생 효과, 예를 들어 실제 회로 기판 (PCB) 에 기생 인덕턴스와 기생 커패시턴스가 존재하여 이로 인해 발생하는음방향 과충전 전압을 피할 수 없으며, 스위치는 이 과정에서 신호가 후단 부하로 손실 없이 전송되도록 보장해야 하며, 음방향 전압을 전송하지 못해 클리핑이 발생해서는 안 됩니다.AW35331지원양극성 및 음극성 신호 전송으로 오디오 링크에서의클리핑 문제를 효과적으로 방지하여 잡음 현상 발생을 예방합니다.


스위치는 오디오 경로에 위치하므로 빠르게 변화하는PWM변조 파형에 대응해야 하며, 우수한THD+N성능을 얻기 위해서는 빠른 동적 응답과 일정한 온 저항 유지RON가 필요하며, 이를 통해△RON전체 스윙 범위에서 편차를 최소화할 수 있습니다. 전력 트랜지스터의 경우 전력 트랜지스터의VGS값을 일정하게 유지해야 하며, awinic 은Charge pump구조를 채택하여 백투백NMOS소스 전압을 실시간으로采样하고在此基础上 고정 전압을 중첩하여VGS전압을 일정하게 유지함으로써 스위치의 온 저항을 일정하게 합니다.


파생 응용 솔루션


AW35331FDR우수한 성능으로듀얼 병렬 응용 시나리오에도 적용 가능하며,2개AW35331FDR의 소자를 사용하여단폴 더블스로우 (SPDT)SPDT기능을구현할 수 있으며, 이는양극성 및 음극성 신호 전송 또는 대전류 응용에 사용되며, 응용 블록 다이어그램은 다음과 같습니다:



그림3  듀얼AW35331병렬 구현SPDT응용