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创新音频解决方案:类比半导体的国产中大功率功放技术

时间:2024-06-05 22:37:11

AU68x5系列产物是类比推出的首个带DSP的中功率数字功放,特地为高端电视、中功率音箱、高端投影仪的使用设想。

表 1 数字功放

优秀的基础目标

相比国际大厂同类功放,类比数字功放Rdson要小几十mΩ,有更大不失真功率和更高的服从(12V,1SPW,>90%)。关于音箱、soundbar产物,罕见18V供电、4Ω负载下,1%失真能够达到2*30W的大功率输入,轻松餍足罕见的2*20W的功率输入请求。关于电视投影仪产物,罕见的12V、6Ω负载下,1%失真可以或许输入2*11W,餍足6Ω8W/10W的功率请求。

图 1 AU681x供电VS功率

得益于经心设想的低导通电阻(Rdson为110mΩ典型值),类比半导体的演示板在12V供电、4Ω负载条件下,接纳BD模式并配置768kHz的调制频次进行了一项细腻的温升比照测试。

测试效果表现,在2*1W输入功率时,AU6815芯片的温度与市场上的合作产物至关。然而,跟着功率的晋升,AU6815的上风逐步呈现。在2*10W输入时,AU6815的芯片外貌温度显著低于竞品,分手低了22℃和37.9℃。当输入功率增至2*20W时,竞品芯片因温度太高触发了过温维护(OTP),而AU6815依旧稳固运转。这表明,在沟通功率条件下,AU6815的温升操纵更加卓越,从而为客户在设计时对PCB板层数、散热片规格以及铜皮厚度的抉择供应了更大的灵活性和便利性。

类比半导体的功放产物采用了进步前辈的闭环架构,这一设想相较于传统开环架构显著降低了底噪(35uVrms typ)和失真程度(≤ 0.03%@1k,1W)。得益于此,即便在静音或小旌旗灯号条件下,输入的声音依旧污浊无瑕,信噪比更是高达110dB,确保了卓着的音质体验。

在全音频范围内(20Hz至20kHz),BD模式下的总谐波失真加噪声(THD+N)低于0.15%,这一功能达到了业界当先程度,充沛揭示了类比功放在音质保真方面的卓着体现。而1SPW模式在20~20kHZ测试下,THD+N也控制在0.3%之内,这一模式在坚持高效率和低功耗的同时,依旧维持了优秀的失真功能,餍足了市场对高端音频产物设想的严峻请求。

图 2 AU68x5的THD+N

支撑高阶算法

类比半导体的数字功放产物系列集成为了进步前辈的DPEQ静态高音加强算法,供应了精致的频次呼应调理才能。该算法可以或许针对用户设定的阈值和特定频段举行静态调解,优化小音量时的高音体现,同时在大音量播放条件下,经由过程智能操纵避免声音失真和破音征象。

详细而言,在低音量播放环境中,DPEQ算法经由过程设定的低频加强参数,完成了对低频旌旗灯号的增益晋升,增强了音频的深度和力度。而在高音量状态下,算规则主动调解EQ参数,确保输入旌旗灯号不会超越设置装备摆设处置才能,从而避免了因音量过大而惹起的失真题目。

经由过程这类静态调解机制,类比半导体的数字功放不仅在小音量下供应了强化的高音体验,并且在大音量播放时也能维持音频旌旗灯号的完整性和清晰度,餍足了音频工程师和声响爱好者关于高保真音质的严峻请求。

图 3 DPEQ算法

立异呼应:倾听客户需要,直击客户痛点

在传统功放产物中,不足对电源电压(PVDD)的监测和温度感应性能是罕见题目。针对这一挑衅,类比半导体的功放产物内建了一系列立异性能,以餍足市场需要并晋升用户体验。

加强的电源治理:集成的掉电检测机制无效避免了额定的欠压检测电路,同时优化了非常掉电情况下的瞬态噪声(pop noise)题目。

静态电流操纵:CBC性能经由过程喇叭端的电流限定,不但维护了喇叭单位,还避免了前端电源的非常拉降,无效避免了过流维护(OCP)诱发的断音征象。

及时温度监控:功放芯片的温度可及时读取,并经由过程多级温度报警体系,实时呼应过热情形,从而避免了因温度太高诱发的保护性断音。

精准声场同步:多芯片同步手艺确保了声场的正确还原,为用户带来了一致性和高保真的听觉体验。

经由过程这些立异使用,类比半导体的功放产物不但解决了客户的手艺痛点,还供应了更加稳固和高效的音频解决计划。

图 4 CBC限流性能避免OCP断音

图 5 同步性能正确还原声场

针对本钱效益有极致寻求使用场景,类比半导体推出了16pin封装的AU3107M和AU3108M功放分手支撑BD和1SPW调制模式。与传统的28pin产物相比坚持沟通功率输入的同时供应了更高的性价比本钱敏感产物供应现实的解决计划。

图 6 AU3138极低失真率(<0.05%)

闭环架构,Plimit精准

POUT (10% THD) = 1.25 × POUT (未削波)

RL 是负载电阻。

RS串连电阻包孕 RDS(on输入滤波器电阻。

VP 是峰值幅度虚构”电压限定。

电磁兼容性(EMC花费电子产物设想中的一个关头挑衅,而类比半导体凭仗深挚的EMC调试教训,已在这一畛域获得显著造诣咱们不但经由过程经心设想内部电路来优化EMC功能,还在产物外部成为了高阶手艺设想阶段开端咱们专一于解决EMC题目,确保产物可以或许种种电磁环境稳固运转。

得益于这类综合要领纵然接纳计划的情况下咱们的功放产物也能轻松经由过程EN55013和EN55022严峻的EMC规范测试,展现出类比半导体在电磁兼容性方面卓着功能和可靠性。

总结

类比半导体的功放产物系列设想完成市道市情通用产物的BOM兼容性,确保了软件设想的简便性和调音软件的用户友好性。在性能上咱们产物不仅在基础目标逾越了传统合作敌手经由过程深刻洞察客户需要,引入了立异性能无效解决了客户咱们产物凭仗厚实的算法支撑、低底噪和低失真特点圆满餍足了市场对高品质音频产物设想需要。与此同时模仿功放产物则以其卓着本钱效益餍足了客户本钱敏感使用需要特别适宜音箱、电视、投影仪花费电子产物。

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