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ST最近發(fā)布了FDA903Q規(guī)單聲道D類音頻放大器進一步完善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音響系統(tǒng)，但是FDA903增加了專門為高端車型設(shè)計的電流檢測功能。目前，許多汽車制造商已經(jīng)在使用它 FDA803，但 FDA903 能給客戶帶來更多的功能。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。兩個系列都有 D、Q 和 U 分別采用三種型號 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蓬勃發(fā)展，這也是我們最初決定發(fā)汽車規(guī)則的D 類音頻放大器的原因。近年來，電動汽車提出了新的應(yīng)用場景D 類音頻放大器更依賴。首先，D 類音頻放大器可以達到電動汽車的能效、設(shè)計靈活性和可靠性目標(biāo)。其次，音頻放大器使電動汽車更安全。在大多數(shù)情況下，電動汽車確實很安靜。對于司機來說，安靜帶來了很好的舒適感，但對于行人或其他司機來說，這是致命的危險，因為他們聽不到汽車的聲音。電動汽車公司發(fā)明了模擬發(fā)動機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汽車。讓我們來討論一下FDA803和FDA如何解決這些問題？

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和處理輸入音頻信號，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，輸出到揚聲器。音頻放大器的設(shè)計挑戰(zhàn)是確保輸出信號忠實于輸入信號，放大過程節(jié)能高效。最后一點在電動汽車中尤為重要，因為電動汽車只有節(jié)能才能延長里程。因此，應(yīng)盡量避免信號失真，確保功率放大器的功耗盡可能低。D 類功放之所以脫穎而出，是因為它在各類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)用場景很多 D 類音頻放大器。由于能效高，汽車和消費品的小揚聲器往往優(yōu)先考慮D 類音頻功率放大器。因此，這種放大器用于電視、電腦和許多其他類型的小揚聲器或電池。D 類音頻放大器包裝小，有助于縮小應(yīng)用系統(tǒng)的外觀尺寸，甚至安裝在助聽器中。FDA903Q 的尺寸僅為 7 mm x 7 mm x 1 mm。與其他類型的音頻放大器相比，D 類放大器工作電壓低。此外，高能效意味著產(chǎn)生的熱量較少，因此制造商可以開發(fā)更小的娛樂系統(tǒng)，這對那些希望節(jié)省空間、提高里程或燃油經(jīng)濟性的汽車公司來說是個好消息。

FDA903 和 FDA803 系列有哪些共同點？

理由3: 多功能性

▲FDA903Q

FDA803 和 FDA903 都通過了 AEC-Q100認證可用于許多汽車應(yīng)用場景，并幫助汽車制造商設(shè)計各種應(yīng)用程序。例如，兩個系列都集成在一起 108 dB 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，揚聲器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它們還支持寬壓電源(3).3 V 和 18 V 工程師可以通過汽車電池、外部降壓轉(zhuǎn)換器或小電池供電。因此，即使汽車電池耗盡，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 FDA該系列產(chǎn)品還提供了提高其運行穩(wěn)定性和靈活性的診斷功能。例如，該系統(tǒng)可以檢測揚聲器短路故障或提供放大器過熱保護。

理由4: 性能

這兩個系列都可以用來設(shè)計高端音頻系統(tǒng)，因為它們與高達兼容 192 kHz 采樣頻率。我們的工程師在濾波器后面加了一個“反饋電路”，提高信噪比，實現(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 在類放大器中，輸入信號先經(jīng)過調(diào)制器處理，然后發(fā)送到輸出級別，然后通過低通濾波器過濾掉信號中的噪聲，最后發(fā)送到揚聲器。在最后的濾波器后面添加反饋電路。放大器可以測量揚聲器老化組件，優(yōu)化頻率和響應(yīng)曲線。

為什么 FDA903 電流檢測很重要？

監(jiān)測揚聲器

電流檢測是FDA903 獨特的功能�？傊�，該產(chǎn)品可以監(jiān)測流向揚聲器的電流。這是客戶要求的功能，因為客戶可以優(yōu)化發(fā)送到揚聲器的模擬信號。工程師不需要設(shè)計外部監(jiān)控電路，從而簡化設(shè)計，縮小系統(tǒng)尺寸。FDA903 還可以檢測揚聲器是否正在接收Raltron代理信號是否有問題。最后，電流檢測可以幫助系統(tǒng)根據(jù)揚聲器的行為調(diào)整平衡器。 因此，開發(fā)人員可以實時動態(tài)地提高音質(zhì)，取代揚聲器固定參數(shù)的調(diào)音方法。

理由 5：提高電流檢測的安全性

電流檢測可以在一定程度上解決電動汽車帶來的最新挑戰(zhàn)。 AVAS提示音響系統(tǒng)滿足設(shè)計要求，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，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，因為這將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。提供診斷矩陣和電流檢測功能，FDA903 將安全性和可靠性提高到一個水平。 此外，大功率輸出和優(yōu)化功能使芯片能夠驅(qū)動外部喇叭發(fā)出響亮的聲音，同時保持高能效。

動手實操

▲EVAL-FDA903Q

個人試用是評價FDA803 和 FDA903 系列的最佳方法。EVAL-FDA903Q工程師可以測試 FDA803Q 和 FDA903Q。因此，設(shè)計師可以看到他們的系統(tǒng)是否會來自FDA903Q受益于電流檢測功能。該板通過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。我們也希望測試它 PowerSSO-36 slug-up 提供包裝用戶EVAL-FDA903U想用的評估板 slug-down 用戶提供版本EVAL-FDA803D板。因此，工程師可以測試所有配置和價格的產(chǎn)品，看看哪個項目最適合他們。