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ST最近發(fā)布了FDA903Q規(guī)單聲道D類(lèi)音頻放大器進(jìn)一步完善FDA903產(chǎn)品系列。該系列的另外兩種產(chǎn)品是FDA903D和FDA903U。FDA903系列與 FDA803系列非常相似，目標(biāo)應(yīng)用程序完全相同是汽車(chē)音響系統(tǒng)，但是FDA903增加了專(zhuān)門(mén)為高端車(chē)型設(shè)計(jì)的電流檢測(cè)功能。目前，許多汽車(chē)制造商已經(jīng)在使用它 FDA803，但 FDA903 能給客戶(hù)帶來(lái)更多的功能。另外，為了確保我們的產(chǎn)品更好地使用，F(xiàn)DA803 和 FDA903 引腳相互兼容。兩個(gè)系列都有 D、Q 和 U 分別采用三種型號(hào) PowerSSO 36 pad down、VFQFN 48 和 PowerSSO 36 pad up 封裝。

多年來(lái)，D 類(lèi)音頻放大器在汽車(chē)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，這也是我們最初決定發(fā)汽車(chē)規(guī)則的D 類(lèi)音頻放大器的原因。近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)提出了新的應(yīng)用場(chǎng)景D 類(lèi)音頻放大器更依賴(lài)。首先，D 類(lèi)音頻放大器可以達(dá)到電動(dòng)汽車(chē)的能效、設(shè)計(jì)靈活性和可靠性目標(biāo)。其次，音頻放大器使電動(dòng)汽車(chē)更安全。在大多數(shù)情況下，電動(dòng)汽車(chē)確實(shí)很安靜。對(duì)于司機(jī)來(lái)說(shuō)，安靜帶來(lái)了很好的舒適感，但對(duì)于行人或其他司機(jī)來(lái)說(shuō)，這是致命的危險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兟?tīng)不到汽車(chē)的聲音。電動(dòng)汽車(chē)公司發(fā)明了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的方法低速提示音系統(tǒng) (AVAS) ，提醒路上其他參與者注意電動(dòng)汽車(chē)。讓我們來(lái)討論一下FDA803和FDA如何解決這些問(wèn)題？

為什么選擇 D 類(lèi)音頻放大器？ 在哪里可以找到它們？

理由1: 90%能效

▲ PWM Control PWM控制

音頻放大器的基本工作原理是接收和處理輸入音頻信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輸出到揚(yáng)聲器。音頻放大器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是確保輸出信號(hào)忠實(shí)于輸入信號(hào)，放大過(guò)程節(jié)能高效。最后一點(diǎn)在電動(dòng)汽車(chē)中尤為重要，因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)只有節(jié)能才能延長(zhǎng)里程。因此，應(yīng)盡量避免信號(hào)失真，確保功率放大器的功耗盡可能低。D 類(lèi)功放之所以脫穎而出，是因?yàn)樗�在各�?lèi)音頻功放中能效最高，高于 90%的能效。脈寬調(diào)制通常用于功放 sigma-delta 產(chǎn)生輸出信號(hào)的調(diào)制方法。

理由2: 小尺寸的靈活性

目前使用的應(yīng)用場(chǎng)景很多 D 類(lèi)音頻放大器。由于能效高，汽車(chē)和消費(fèi)品的小揚(yáng)聲器往往優(yōu)先考慮D 類(lèi)音頻功率放大器。因此，這種放大器用于電視、電腦和許多其他類(lèi)型的小揚(yáng)聲器或電池。D 類(lèi)音頻放大器包裝小，有助于縮小應(yīng)用系統(tǒng)的外觀尺寸，甚至安裝在助聽(tīng)器中。FDA903Q 的尺寸僅為 7 mm x 7 mm x 1 mm。與其他類(lèi)型的音頻放大器相比，D 類(lèi)放大器工作電壓低。此外，高能效意味著產(chǎn)生的熱量較少，因此制造商可以開(kāi)發(fā)更小的娛樂(lè)系統(tǒng)，這對(duì)那些希望節(jié)省空間、提高里程或燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車(chē)公司來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。

FDA903 和 FDA803 系列有哪些共同點(diǎn)？

理由3: 多功能性

▲FDA903Q

FDA803 和 FDA903 都通過(guò)了 AEC-Q100認(rèn)證可用于許多汽車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景，并幫助汽車(chē)制造商設(shè)計(jì)各種應(yīng)用程序。例如，兩個(gè)系列都集成在一起 108 dB 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，揚(yáng)聲器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它們還支持寬壓電源(3).3 V 和 18 V 工程師可以通過(guò)汽車(chē)電池、外部降壓轉(zhuǎn)換器或小電池供電。因此，即使汽車(chē)電池耗盡，ST 放大器仍然可以發(fā)出聲或提示聲，提醒駕駛員注意。這兩個(gè) FDA該系列產(chǎn)品還提供了提高其運(yùn)行穩(wěn)定性和靈活性的診斷功能。例如，該系統(tǒng)可以檢測(cè)揚(yáng)聲器短路故障或提供放大器過(guò)熱保護(hù)。

理由4: 性能

這兩個(gè)系列都可以用來(lái)設(shè)計(jì)高端音頻系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兣c高達(dá)兼容 192 kHz 采樣頻率。我們的工程師在濾波器后面加了一個(gè)“反饋電路”，提高信噪比，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)頻率響應(yīng)，減少輸出失真。正如我們前面提到的，典型的 D 在類(lèi)放大器中，輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)調(diào)制器處理，然后發(fā)送到輸出級(jí)別，然后通過(guò)低通濾波器過(guò)濾掉信號(hào)中的噪聲，最后發(fā)送到揚(yáng)聲器。在最后的濾波器后面添加反饋電路。放大器可以測(cè)量揚(yáng)聲器老化組件，優(yōu)化頻率和響應(yīng)曲線。

為什么 FDA903 電流檢測(cè)很重要？

監(jiān)測(cè)揚(yáng)聲器

電流檢測(cè)是FDA903 獨(dú)特的功能。總之，該產(chǎn)品可以監(jiān)測(cè)流向揚(yáng)聲器的電流。這是客戶(hù)要求的功能，因?yàn)榭蛻?hù)可以?xún)?yōu)化發(fā)送到揚(yáng)聲器的模擬信號(hào)。工程師不需要設(shè)計(jì)外部監(jiān)控電路，從而簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，縮小系統(tǒng)尺寸。FDA903 還可以檢測(cè)揚(yáng)聲器是否正在接收Raltron代理信號(hào)是否有問(wèn)題。最后，電流檢測(cè)可以幫助系統(tǒng)根據(jù)揚(yáng)聲器的行為調(diào)整平衡器。 因此，開(kāi)發(fā)人員可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地提高音質(zhì)，取代揚(yáng)聲器固定參數(shù)的調(diào)音方法。

理由 5：提高電流檢測(cè)的安全性

電流檢測(cè)可以在一定程度上解決電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)的最新挑戰(zhàn)。 AVAS提示音響系統(tǒng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)必須可靠、高效。簡(jiǎn)而言之，聲音必須足夠響亮，盡管有環(huán)境噪音，但也能提醒行人。該系統(tǒng)也必須可靠，駕駛員不知道外部喇叭不響，因?yàn)檫@將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。提供診斷矩陣和電流檢測(cè)功能，FDA903 將安全性和可靠性提高到一個(gè)水平。 此外，大功率輸出和優(yōu)化功能使芯片能夠驅(qū)動(dòng)外部喇叭發(fā)出響亮的聲音，同時(shí)保持高能效。

動(dòng)手實(shí)操

▲EVAL-FDA903Q

個(gè)人試用是評(píng)價(jià)FDA803 和 FDA903 系列的最佳方法。EVAL-FDA903Q工程師可以測(cè)試 FDA803Q 和 FDA903Q。因此，設(shè)計(jì)師可以看到他們的系統(tǒng)是否會(huì)來(lái)自FDA903Q受益于電流檢測(cè)功能。該板通過(guò)音頻通道提供音頻通道 I2C 芯片配置在總線使用 I2S接口發(fā)送音頻。我們也希望測(cè)試它 PowerSSO-36 slug-up 提供包裝用戶(hù)EVAL-FDA903U想用的評(píng)估板 slug-down 用戶(hù)提供版本EVAL-FDA803D板。因此，工程師可以測(cè)試所有配置和價(jià)格的產(chǎn)品，看看哪個(gè)項(xiàng)目最適合他們。