ST最近發(fā)布了FDA903Q 規(guī)單聲道D類音頻放大器,，進(jìn)一步完善了FDA903產(chǎn)品系列,。該系列其他兩款產(chǎn)品分別是FDA903D 和 FDA903U,。FDA903 系列與 FDA803 系列非常相似，而且目標(biāo)應(yīng)用完全相同,，都是汽車音響系統(tǒng),，只不過FDA903增加了為高端車型專門設(shè)計(jì)的電流檢測功能,。目前,，許多汽車廠商已經(jīng)在用 FDA803,，但 FDA903 可以為客戶帶來更多功能。此外,，為確保我們的產(chǎn)品更好用,，F(xiàn)DA803 和 FDA903 引腳相互兼容。兩個(gè)系列都有 D,、Q 和 U 三種型號,，分別采用 PowerSSO 36 pad down、VFQFN 48 和 PowerSSO 36 pad up 封裝,。

多年來,，D 類音頻放大器在汽車市場上蓬勃發(fā)展，這也是我們最初決定研發(fā)車規(guī)D 類音頻放大器的原因,。近些年來,，電動(dòng)汽車提出了新的應(yīng)用場景，對D 類音頻放大器的依賴程度更高,。首先,，D 類音頻放大器能夠達(dá)到電動(dòng)汽車的能效、設(shè)計(jì)靈活性和可靠性目標(biāo),。其次,，音頻放大器讓電動(dòng)汽車更安全。電動(dòng)汽車在大部分情況下確實(shí)很安靜,，對于駕駛者來說,，靜謐性帶來非常棒的舒適感受，但對于行人或其他駕駛員來說,，卻是致命的危險(xiǎn),，因?yàn)樗麄兟牪坏接衅囻偨曇簟Ｒ虼?，電?dòng)車企發(fā)明了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的低速提示音系統(tǒng) (AVAS) ,，以提醒路上的其他參與者注意駛近的電動(dòng)車。下面讓我們來探討一下FDA803和FDA903是如何解決這些問題的,。

為什么選擇 D 類音頻放大器,？ 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并處理輸入音頻信號,，把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號,，輸出到揚(yáng)聲器。音頻放大器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是確保輸出信號忠實(shí)于輸入信號,，并且放大過程節(jié)能高效,。最后一點(diǎn)在電動(dòng)汽車中尤為重要,，因?yàn)殡妱?dòng)車只有節(jié)能才能延長續(xù)航里程。因此,，應(yīng)盡量避免信號失真,，同時(shí)保證功放的功耗也盡可能低。D 類功放脫穎而出的原因是它在所有類別的音頻功放中能效最高,，擁有高于 90%的能效,。功放通常使用脈寬調(diào)制或 sigma-delta 調(diào)制方法生成輸出信號。

理由2: 小尺寸的靈活性

目前有許多應(yīng)用場景都在使用 D 類音頻放大器,。由于能效高,，汽車和消費(fèi)類產(chǎn)品的小型揚(yáng)聲器往往會(huì)優(yōu)先考慮D 類音頻功放。因此,，電視,、電腦和許多其他類型的小型音箱或電池供電的揚(yáng)聲器都使用這類放大器。D 類音頻放大器的封裝較小,，有助于縮小應(yīng)用系統(tǒng)的外觀尺寸,，甚至可以安裝在助聽器內(nèi)。FDA903Q 的尺寸僅為 7 mm x 7 mm x 1 mm,。與其他類別的音頻放大器相比,，D 類放大器的工作電壓較低。此外,，高能效意味著產(chǎn)生的熱量少,，這樣，廠商就能夠開發(fā)尺寸更小的娛樂系統(tǒng),，對希望一直節(jié)省空間,，提高續(xù)航里程或燃油經(jīng)濟(jì)性的車企來說，這是一個(gè)福音,。

FDA903 和 FDA803 系列有哪些共同點(diǎn),？

理由3: 多功能性

▲FDA903Q

FDA803 和 FDA903 都通過了 AEC-Q100認(rèn)證，可適用于眾多汽車應(yīng)用場景,，同時(shí)幫助汽車廠商設(shè)計(jì)多種應(yīng)用,。例如，兩個(gè)系列都集成一個(gè) 108 dB 數(shù)模轉(zhuǎn)換器,，可以驅(qū)動(dòng)車內(nèi)外的揚(yáng)聲器,。它們還支持寬壓電源（3.3 V 和 18 V 之間），工程師可以通過汽車電池,、外部降壓轉(zhuǎn)換器或小電池為功放供電,。因此，即使在汽車電池耗盡后,，ST 放大器仍可以發(fā)出報(bào)警聲或提示音提示駕駛員注意,。這兩個(gè) FDA系列產(chǎn)品還提供診斷功能,，以提高其運(yùn)行的穩(wěn)健性和靈活性。例如,，系統(tǒng)可以檢測揚(yáng)聲器短路故障或者提供放大器過熱保護(hù)功能,。

理由4: 性能

這兩個(gè)系列都可以用于設(shè)計(jì)高端音頻系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兌技嫒莞哌_(dá) 192 kHz 的采樣頻率,。我們的工程師還在濾波器后加一個(gè)“反饋電路”,，以提高信噪比，實(shí)現(xiàn)平坦的頻率響應(yīng),，降低輸出失真。我們在前面已經(jīng)提過,，在典型的 D 類放大器中,，輸入信號先經(jīng)過調(diào)制器處理再送到輸出級，然后經(jīng)由低通濾波器濾除信號內(nèi)的噪聲,，最后送到揚(yáng)聲器,。在最后的濾波器后面增加反饋電路，放大器可以對揚(yáng)聲器進(jìn)行一些測量,，用于查找老化組件,，優(yōu)化頻響曲線。

為什么 FDA903 的電流檢測很重要,？

監(jiān)測揚(yáng)聲器

電流檢測是FDA903 的一個(gè)獨(dú)有功能,。簡而言之，該產(chǎn)品可以監(jiān)測流向揚(yáng)聲器的電流,。這是客戶要求的一項(xiàng)功能,，因?yàn)橥ㄟ^這個(gè)功能，客戶可以優(yōu)化發(fā)送到揚(yáng)聲器的模擬信號,。工程師不必設(shè)計(jì)外部監(jiān)測電路,，從而簡化了設(shè)計(jì)，縮小了系統(tǒng)尺寸,。FDA903 還可以檢測揚(yáng)聲器是否正在接收信號或是否存在問題,。最后，電流檢測可以幫助系統(tǒng)根據(jù)揚(yáng)聲器的行為調(diào)整均衡器,。 因此,，開發(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)調(diào)音方法,。

理由 5：電流檢測提升安全性

電流檢測可以在一定程度上解決電動(dòng)汽車帶來的最新挑戰(zhàn),。要使 AVAS提示音系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)必須可靠,、高效,。簡而言之,，聲音必須足夠響亮，盡管有環(huán)境噪音,，也能夠提醒行人,。該系統(tǒng)還必須可靠，駕駛者開車不知道外部喇叭不響是不行的,，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果,。通過提供診斷矩陣和電流檢測功能，F(xiàn)DA903 可以把安全性和可靠性提高到一個(gè)的水平,。 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)出洪亮的聲音，同時(shí)保持高能效,。

動(dòng)手實(shí)操

▲EVAL-FDA903Q

親自試用是評測FDA803 和 FDA903 系列的最佳方法,。EVAL-FDA903Q 可以讓工程師測試 FDA803Q 和 FDA903Q。因此,，設(shè)計(jì)人員可以看到他們的系統(tǒng)是否會(huì)從FDA903Q的電流檢測功能受益,。該板提供一條音頻通道，通過 I2C 總線配置芯片,，使用 I2S接口發(fā)送音頻,。我們還為希望測試 PowerSSO-36 slug-up 封裝的用戶提供EVAL-FDA903U 評估板，為想要使用 slug-down 版本的用戶提供EVAL-FDA803D 板,。因此,，只需三塊板卡，工程師就可以測試所有配置和價(jià)位的產(chǎn)品,，看看哪一個(gè)最適合他們的項(xiàng)目,。