<progress id="95zlv"><ruby id="95zlv"><th id="95zlv"></th></ruby></progress>
<ins id="95zlv"></ins>
<ins id="95zlv"></ins><var id="95zlv"><span id="95zlv"></span></var>
<ins id="95zlv"><noframes id="95zlv"><cite id="95zlv"></cite>
<ins id="95zlv"></ins>
<ins id="95zlv"></ins>
<ins id="95zlv"></ins>
<var id="95zlv"><span id="95zlv"></span></var>
<cite id="95zlv"></cite><cite id="95zlv"><noframes id="95zlv">
<ins id="95zlv"><span id="95zlv"><cite id="95zlv"></cite></span></ins>
資訊技術
SUPPORT
(需特殊定做)M3110功放IC小型音響中突破散熱/成本的限制提升功率替換TPA3110/AD52068優化方案
發表于:2019-03-18

M3110功放IC小型音響中突破散熱/成本的限制提升功率替換TPA3110/AD52068優化方案

1547625128551795.png

產品名稱
M3110/TPA3110/TPA3110D2/AD52068(國產價格貨期好)
封裝形式
HSSOP-28
產品功能
2X15W/16V/8Ω或30W/16V/4Ω
資料下載
M3110
應用領域
高保真真音響,藍牙音箱,拉桿音響,TV功放,便攜式音頻設備,車載音頻設備,多媒體音頻系統
聯系我們
給我發消息 給我發消息 
樣品申請

1547624987572316.jpg

兼容型號

TPA3110/TPA3110D2

/AD52068/CSC3110

伴隨著時代的發展和消費的升級,個人音響已從CD播放機開始,經歷了插卡音響、USB音響、藍牙音響、Wi-Fi音響多種形式,并在近期發展到了集成多種功能的智能音響。另一方面,隨著產品形態的多樣化,小型便攜式音響在個人音響中逐漸流行,而這些小型個人音響由于體積小、間有限,如何在小體積中實現更大的大功率,給工程師設計帶來了巨大的挑戰。

1552892064910760.jpg

其實,在個人手機中,由于其功能的豐富和小型化的需求,早已對其中的音響模塊提出了小體積、大功率的需求茂捷半導體的工程師們,從新定義了M3110系列音頻功放芯片,在大大的提升了音頻保真的前提下,增強了其M3110de過問保護能力。在替換TPA3110/AD52068上,有著顯著的優勢,其在內置升壓功能大幅提升功率的同時,加入可靠的揚聲器保護功能,基于音樂瞬態變化而平均功率較小的特性,突破小尺寸喇叭的功率極限,使手機中的瞬態功率大大提升,滿足可使用空間越來越小的智能手機中進一步提升音質的需求。

那么,在體積逐漸被縮小、成本控制嚴格、功率需求則不斷增長的小型個人音響中,工程師如何才能突破體積限制實現更大功率呢?

為了說明通過 G 類音頻放大器實現的電池使用時間增加情況,我們的計算均基于如下值:

  • PBATT:電池功率

  • VBATT:電池電源電壓

  • IBATT:電池電源電流

  • VDD:DC/DC 轉換器輸出電壓

  • PDD:DC/DC 轉換器輸出功率

  • VOUT:負載電壓

  • RL:負載阻抗

  • POUT:負載功耗

  • IOUT:負載電流hA、.gif


一個標準的 AB 類放大器中,電源電流等于輸出電流 (IBATT = IOUT)。使用 G 類(降壓轉換器)時,電源電流(電池)為輸出電流的一部分,其以公式 IBATT = IDD x VDD/VBATT 表示。

假設一個放大器,驅動 32 Ohm 負載的 200 mVRMS,則負載輸出電流為:IOUT = VOUT/RL = 200mVRMS/32Ω = 6.25 mA。假定靜態電流為 1 mA (IDDQ),則放大器吸取的總電流為:IBATT = 7.25 mA。

那么, 類放大器吸取的總功率的計算方法如下(假設為一塊 4.2V 的鋰離子即Li-Ion 電池):

PBATT (Class-AB)= VBATT x IBATT = 4.2V x 7.25 mA = 30.45 mW       Eq. 1

就 類放大器而言,其電壓軌均由一個開關式 DC/DC 轉換器產生,供給功率取決于 DC/DC 轉換器輸出電壓和效率。假設 DC/DC 轉換器輸出電壓為 1.3V,則計算方程式為:

PDD = VDD*IDD = 1.3v * 7.25mA = 9.425 mW                                    Eq. 2

總供給功率為 DC/DC 轉換器輸出功率除以 DC/DC 轉換器效率。假設降壓效率為90%,則向 G 類放大器提供的總功率為:                   

PBATT (Class-G) = PDD/90% = 11.09 mW                                           Eq. 3

這時,相同條件下,相比 AB 類放大器,G 類耳機放大器吸取的功率少了約 3 倍。功耗的降低程度與 VBATT/VDD 成正比例關系。在我們的舉例中,其為 (4.2/1.3)*轉換器-效率 = (4.2/1.3)*0.9 = ~3

這里,我們使用由一塊鋰離子電池供電的完全相同的音頻輸入,對比兩個 AB 類和 G 類耳機放大器。正如我們所觀察到的那樣,相比 AB類放大器(70 小時),G 類耳機放大器的電池使用時間(150小時)長了 2 倍多。對使用便攜式音頻設備的終端用戶來說,這就意味著更長的音樂播放時間和通話時間。

音頻功放ic??商鎿QTPA3110/AD52068

首先,我們需要了解到的是,個人音響與個人手機不同,其對功率提升的限制主要并不在于其對喇叭尺寸的苛刻限制,而是主要在以下幾個方面:  
(1)結構限制和成本控制導致的空間減小和PCB板面積減小,所帶來的散熱限制。 

(2) 基于成本控制要求,使用低成本藍牙方案和PA方案,由于藍牙方案沒有或不方便調節DRC,而PA又沒有有效的限幅功能,在靈敏度和平均功率之間難以得到理想平衡。

1 突破散熱限制-自動限溫控制    首先,我們來看一下下圖這樣一段音樂。

音樂是一段不規則的、混有各種不同頻率的信號,圖中標明了峰值功率和平均功率,一段音樂的峰值功率往往很高,而平均功率通常只有峰值功率的1/6 ~1/10。

正是基于這個原理,NXP的智能功放才能在提升瞬態功率、突破揚聲器額定功率的同時,保證揚聲器不受損傷,進而提升手機的整理功率和聽感。

然而由于傳統音響的測試需求帶來的習慣,工程師在評估一個結構、空間和成本均具有較大限制的個人音響的功率表現時,仍以1kHz(或其他固定頻率、粉噪等)信號、4ohm電阻負載條件下的持續最大功率的表現來評估。

這種評估方式將音樂的峰值功率直接轉嫁到整個系統中并持續恒定輸出, 且使用另系統效率大大降低(相對于喇叭等感性負載)的純電阻負載,使得散熱設計的挑戰更為巨大

。而在客戶播放音樂的實際場景中,其平均功率遠遠達不到這種情況。      基于這種情況,部分國產芯片將熱保護的觸發溫度設在了較高的溫度。更高的熱保護觸發溫度,另PA在4ohm純電阻負載、1kHz信號的恒定功率表現更為優秀,而由于音響工作的大部分情況是在適耳的音樂條件下,超高溫的情況幾乎很少,PA的壽命也沒有較大的變化。

單需要了解的是,

芯片的結溫(TJ, 可簡單理解為芯片工作時內部的最高溫度)超過170℃,芯片的壽命開始受到影響,超過200℃則可能發生損壞風險,因此,芯片普遍的熱保護觸發溫度設在了150℃,TI的部分大功率PA則設定在了170℃左右,而部分不負責任的國產芯片則將其設定在了超過200℃的超高溫。

采用這種方式的芯片,在壽命老化試驗、正常使用過程中PA損害的風險確大大增加。 基于品質第一的要求,以及客戶在散熱限制情況下提升功率的需求,深圳市茂捷半導體推出了自動限溫控制(Thermal Foldback or TFB)功能的M3110,用來提升音頻效果和增加溫控,以替換TPA3110/AD52068。AD52068用來提高產品性能,基于常規降噪的智能功放的做法,由于音樂平均功率遠遠小于峰值功率,在散熱具有嚴重挑戰的情況下,客戶仍可將PA設定在較大的最大峰值功率(現有散熱條件無法滿足這種持續的最大峰值功率),PA通過TFB功能使PA在播放音樂時積累的熱量在有限的板級散熱條件下散去而不至于觸發PA熱保護而關斷,從而自主的找到在該散熱條件下足以提供的最大平均功率。即在這種有限散熱條件下,PA無法完成持續的最大功率的散熱,卻能自適應的滿足持續的平均功率的散熱。 從信號處理和芯片設計的角度上看,音頻系統原理并不復雜,因此很多半導體廠商似乎都看12144812.jpg

不上音頻產品,而去追逐一些量大或者像高清視頻處理等高技術含量有技術門檻的產品。 基于茂捷半導體的眾多工程師在設計這個高保真音樂重放系統的時候曾經和不同的國內IC設計公司的設計部門溝通過,結果得到的答復都是以;很簡單沒問題&rdquo;之類的回復搪塞過去,然而事實上到系統做出來后卻往往發現效果不盡如人意。

可以說我們在開發這個系統的幾年時間里面由于芯片選型的問題,在硬件性能瓶頸上吃盡了苦頭。
   以下是我們對處理器芯片的具體要求:1. 速度要在400MHz以上,最好能解碼APE C4000的碼率;2. 需要能支持USB 2.0 Host/SATA/SD卡;3. 需要支持網絡;4. 具有128MB以上的RAM,越大越好;5. 具有256MB或以上的NAND Flash;6. 支持I2S多路輸出并可以支持Slave時鐘,支持最高768KHz采樣率,以及最高32位輸出;7. 最好有音頻數據后期處理能力;8. 有性能優異的時鐘電路和DAC。
   芯片能運行的核心速度對解碼效率有至關重要的影響,比如音頻無損壓縮APE C5000解碼方式對處理器的要求就很高,以英特爾ATOM 1.6G上網本為例,其解碼192k/C5000兩聲道音樂尚且無法連續播放,何況普通嵌入式系統?因此只能處理較低的碼率。無損壓縮和MP3不一樣,需要還原完全一致的數據流,處理器性能決定了解碼的效率,所以太低的核心頻率無法勝任此工作。
   USB 2.0對硬件的要求相當高,PHY兼容性是一個很大的問題,數據流的效率還是其次。同樣,SD卡接口兼容性也是目前國產芯片一個很頭疼的問題。SATA的需求把處理器周邊外設速度提到了一個較高的位置,畢竟不是誰都能夠做1.5G/3G PHY的。
  系統運行要依存于NAND Flash中存儲的程序,但是NAND Flash發展速度卻比處理器發展的速度快。

當年定義NAND Flash的時候把ECC設計在外面,讓處理器永遠落后NAND Flash一段時間,因此NAND Flash轉型的時候廠商會因為市場上購買不到芯片而無法出貨或者需要高價搶貨。

另一方面,隨著RAM的改進其成本越來越低,致使高成本SDRAM逐漸減產,因此使用老內存的處理器先天不足,其系統BOM成本比使用新RAM的系統成本高。所以處理器需要支持多種啟動方式而不僅限于NAND Flash,同時RAM應順應目前電腦主流,使用DDR2/DDR3等內存,這樣的話更能達到低成本高收益。

1)隨著音樂的播放,當PA因環境溫度增高、音樂平均功率上升引起溫度累積而板級散熱不足時,PA結溫將逐漸升高,當結溫高于自動限溫點(Thermal Foldback Trip Point, TFB)時,PA將以啟動時間(Attack Time, tA) 的速率自動減小增益,以減小PA功率耗散從而降低結溫。 (2)隨著增益的減小,溫度的降低,當PA結溫小于自動限溫點(TFB)時,PA又將以釋放時間(Release Time, tR)的速率自動增加增益,直到結溫到達過溫限幅點(TFB)。

播放音樂時,由于音樂的隨機性和瞬態變化性,PA結溫的提升也存在一定的隨機性和瞬態性,因此上述自動限溫功能的開啟同樣具有一定的隨機性和瞬態性。但正因為該功能隨機、瞬態的作用,在系統設計時,對于散熱條件一般或較差的系統,具有更多的提升最大瞬時功率和平均功率的空間,從而滿足小型個人音響的需求。        同時,合理且較低的自動限溫點,在提升最大瞬時功率和平均功率的情況下,仍能保證結溫低于合理值,確保PA的壽命和品質。

*由于晶圓廠家原因,此類方案需特殊定制,具體調整,請垂詢相應工程師

音頻功放產品熱賣,功放ice,熱賣相關

六級能效副邊驅動AC-DC電源驅動芯片image.pngimage.png
AC-DC副邊驅動電流模式PWM控制器滿足最新能耗標準能很好替換OB2362A,能耗更低,電流更穩定AC-DC副邊驅動六級最新高性能電流模式控制器,滿足最新能耗標準能完整替換OB2263,OB2273,能耗更低,性能更穩定,耐壓值更高AC-DC副邊超低待機能耗控制器內置最新過問保護OTP可替換OB2263,OB2273,擁有更低能耗,性能更穩定。
亚洲人毛茸茸bbxx - 日韩精品无码免费专区网站 - 制服丝袜人妻中文字幕在线 - 亚洲小说图片