《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 為何要在汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)中使用D類音頻放大器

為何要在汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)中使用D類音頻放大器

2019-04-27

  您是否了解所有融入當(dāng)今新車的最新技術(shù),?這些技術(shù)振奮人心,,其中一些技術(shù)甚至應(yīng)用于入門級(jí)和經(jīng)濟(jì)型車輛中:

  ·自動(dòng)制動(dòng)汽車的帶緊急制動(dòng)系統(tǒng)的前向碰撞警告可避免前方汽車突然停止時(shí)發(fā)生追尾事故。

  ·可自動(dòng)將汽車完美送回縱列式停車位的高級(jí)駐車引導(dǎo)系統(tǒng),。

  ·車道保持輔助技術(shù)可讓您的座椅振動(dòng),,提醒您正通過(guò)車道漂移;它甚至可自動(dòng)控制駕駛,,以確保您的汽車保持在白線內(nèi),。

  新的信息娛樂(lè)系統(tǒng)(圖1)處理目前車輛內(nèi)的導(dǎo)航、音樂(lè),、廣播和流媒體服務(wù),。客戶主要購(gòu)買的是中檔或入門級(jí)汽車,,他們自然而然地期望信息娛樂(lè)系統(tǒng)能和我們的智能手機(jī)和平板電腦一樣擁有大型液晶顯示屏(LCD)觸摸屏,。他們還期望汽車能夠支持藍(lán)牙?和/或Wi-Fi?,以便他們可播放音樂(lè),、播客或新聞,。

  pIYBAFzCVGKAEzSOAAMIQU_fc9g337.png

  圖 1:汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)

  本文中,我將討論新汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)音頻放大器的幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)考慮因素,。

  尺寸

  一些高級(jí)功能需要他們自有專用的處理器和傳感器,。而這些處理器和傳感器通常位于儀表板后面的獨(dú)立電子控制單元(ECU)箱中,。儀表板背后的空間極其有限,因此一級(jí)ECU供應(yīng)商始終在尋找縮小這些ECU箱占地面積的方法,,包括信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主體單元(無(wú)線電和音頻放大器所在的位置)的尺寸,,以便為高級(jí)功能留有更多空間。

  熱

  添加新功能需要越來(lái)越多的處理能力,。性能更強(qiáng)的片上系統(tǒng)(SoC)處理器運(yùn)行速度更快,,通常消耗更多功率且產(chǎn)生更多熱量。同樣地,,信息娛樂(lè)系統(tǒng)中較大的LCD觸摸屏也會(huì)受到信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主機(jī)單元箱內(nèi)部產(chǎn)生的熱量的影響,。因此,一級(jí)ECU供應(yīng)商正在尋找降低信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主機(jī)單元內(nèi)部總熱負(fù)荷的方法,。

  一級(jí)ECU供應(yīng)商一直在信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主機(jī)單元內(nèi)使用AB類音頻放大器,。但AB類放大器的效率明顯低于新型D類放大器設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖2)。這很重要,,因?yàn)槠嚨囊纛l放大器是音響主機(jī)單元內(nèi)的第二大發(fā)熱源,,緊隨SoC之后。音響主機(jī)單元箱內(nèi)產(chǎn)生的更多熱量意味著設(shè)計(jì)人員需要包含更大的無(wú)源輻射散熱器或機(jī)械風(fēng)扇,。這兩種選擇都加劇了減少整體解決方案尺寸的目標(biāo),。

  o4YBAFzCVCGAUeqQAACeteZgeR0212.png

  圖 2:AB類與D類效率(圖片由http://www.audioholics.com提供)

  德州儀器將在2018年的消費(fèi)電子展(CES)上展示業(yè)界首款2.1MHz高開關(guān)頻率D類模擬輸入汽車音頻放大器。我們?cè)O(shè)計(jì)了TPA6404-Q1,,以完美解決與信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主機(jī)單元尺寸和熱負(fù)荷相關(guān)的問(wèn)題,。

  D類放大器通常在~400kHz時(shí)啟動(dòng)和關(guān)閉放大器。TPA6404-Q1D類放大器設(shè)計(jì)中更高的2.1MHz開關(guān)頻率顯著降低輸出濾波器的電感值,。如圖3所示,,使用較新的3.3μH金屬合金型電感器的2.1MHz設(shè)計(jì)(與400kHz放大器所需的更大的10μH/8.2μH電感值截然相反)可讓用于四通道解決方案的所有八個(gè)電感器剛好放入與僅一個(gè)電感值為8.2μH的電感器相同的占位面積。

  pIYBAFzCVIuAYAJmAAC4ZIsdGng325.png

  圖 3:電感器尺寸比較

  TPA6404-Q1的另一個(gè)關(guān)鍵特性是有助于實(shí)現(xiàn)小型四通道放大器解決方案尺寸的其“流通式”音頻信號(hào)設(shè)計(jì),。圖4展示模擬輸入信號(hào)如何進(jìn)入芯片一側(cè)的放大器器件,;然后,音頻信號(hào)的放大發(fā)生在器件的相反側(cè),,其中信號(hào)流入外部輸出濾波器,。

  pIYBAFzCVHqAdtPPAAIWWj8ozJQ102.png

  圖 4:TPA6404-Q1的流通式設(shè)計(jì)

  將金屬合金3.3μH電感器與流通式設(shè)計(jì)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)業(yè)界最小的四通道汽車D類放大器尺寸,。圖5展示尺寸僅為4.5cm2的TPA6404-Q1完整解決方案(包括放大器和所有必需的無(wú)源組件),。

  o4YBAFzCVFOAPlf8AAJQzsp0cKo319.png

  圖 5:四通道D類放大器解決方案尺寸

  若您需要專注于減少整體解決方案尺寸以及入門級(jí)信息娛樂(lè)系統(tǒng)音響主機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,那么請(qǐng)您了解有關(guān)TTPA6404-Q1 2.1-MHz D類放大器如何能夠提供更多幫助的更多詳細(xì)信息,。為啟動(dòng)設(shè)計(jì),,您還可使用TPA6404-Q1評(píng)估模塊(EVM)以及原理圖、設(shè)計(jì)文件和布局指南縮短開發(fā)時(shí)間,。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。