0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

新汽车信息娱乐系统中音频放大器的几个关键设计考虑因素

星星科技指导员 来源:TI 作者:Gregg Burke 2023-03-30 10:18 次阅读

您是否了解所有融入当今新车的最新技术?这些技术振奋人心,其中一些技术甚至应用于入门级和经济型车辆中:

自动制动汽车的带紧急制动系统的前向碰撞警告可避免前方汽车突然停止时发生追尾事故。

可自动将汽车完美送回纵列式停车位的高级驻车引导系统。

车道保持辅助技术可让您的座椅振动,提醒您正通过车道漂移;它甚至可自动控制驾驶,以确保您的汽车保持在白线内。

新的信息娱乐系统(图1)处理目前车辆内的导航、音乐、广播和流媒体服务。客户主要购买的是中档或入门级汽车,他们自然而然地期望信息娱乐系统能和我们的智能手机和平板电脑一样拥有大型液晶显示屏(LCD)触摸屏。他们还期望汽车能够支持蓝牙®和/或Wi-Fi®,以便他们可播放音乐、播客或新闻。

本文中,我将讨论新汽车信息娱乐系统中音频放大器的几个关键设计考虑因素。

尺寸

一些高级功能需要他们自有专用的处理器传感器。而这些处理器和传感器通常位于仪表板后面的独立电子控制单元(ECU)箱中。仪表板背后的空间极其有限,因此一级ECU供应商始终在寻找缩小这些ECU箱占地面积的方法,包括信息娱乐系统音响主体单元(无线电和音频放大器所在的位置)的尺寸,以便为高级功能留有更多空间。

添加新功能需要越来越多的处理能力。性能更强的片上系统(SoC)处理器运行速度更快,通常消耗更多功率且产生更多热量。同样地,信息娱乐系统中较大的LCD触摸屏也会受到信息娱乐系统音响主机单元箱内部产生的热量的影响。因此,一级ECU供应商正在寻找降低信息娱乐系统音响主机单元内部总热负荷的方法。

一级ECU供应商一直在信息娱乐系统音响主机单元内使用AB类音频放大器。但AB类放大器的效率明显低于新型D类放大器设计(见图2)。这很重要,因为汽车的音频放大器是音响主机单元内的第二大发热源,紧随SoC之后。音响主机单元箱内产生的更多热量意味着设计人员需要包含更大的无源辐射散热器或机械风扇。这两种选择都加剧了减少整体解决方案尺寸的目标。

poYBAGQk8Y2ALACFAAEcELrdW8c363.png

输出功率,相对于最大值(%)

图 2:AB类与D类效率

德州仪器将在2018年的消费电子展(CES)上展示业界首款2.1MHz高开关频率D类模拟输入汽车音频放大器。我们设计了TPA6404-Q1,以完美解决与信息娱乐系统音响主机单元尺寸和热负荷相关的问题。

D类放大器通常在~400kHz时启动和关闭放大器。TPA6404-Q1D类放大器设计中更高的2.1MHz开关频率显著降低输出滤波器的电感值。如图3所示,使用较新的3.3μH金属合金型电感器的2.1MHz设计(与400kHz放大器所需的更大的10μH/8.2μH电感值截然相反)可让用于四通道解决方案的所有八个电感器刚好放入与仅一个电感值为8.2μH的电感器相同的占位面积。

pYYBAGQk8Y2ASeczAAQGKjTP3lA687.png

图 3:电感器尺寸比较

TPA6404-Q1的另一个关键特性是有助于实现小型四通道放大器解决方案尺寸的其“流通式”音频信号设计。图4展示模拟输入信号如何进入芯片一侧的放大器器件;然后,音频信号的放大发生在器件的相反侧,其中信号流入外部输出滤波器。

poYBAGQk8Y6AG0WlAACcjP4NEBM452.png

图 4:TPA6404-Q1的流通式设计

将金属合金3.3μH电感器与流通式设计相结合,可实现业界最小的四通道汽车D类放大器尺寸。图5展示尺寸仅为4.5cm2的TPA6404-Q1完整解决方案(包括放大器和所有必需的无源组件)。

pYYBAGQk8Y-AT6OOAALKniQKkUQ164.png

图 5:四通道D类放大器解决方案尺寸

若您需要专注于减少整体解决方案尺寸以及入门级信息娱乐系统音响主机系统产生的热量,那么请您了解有关TTPA6404-Q1 2.1-MHz D类放大器如何能够提供更多帮助的更多详细信息。为启动设计,您还可使用TPA6404-Q1评估模块(EVM)以及原理图、设计文件和布局指南缩短开发时间。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2548

    文章

    50664

    浏览量

    751930
  • 处理器
    +关注

    关注

    68

    文章

    19159

    浏览量

    229109
  • 放大器
    +关注

    关注

    143

    文章

    13547

    浏览量

    213093
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    集成音频放大器DSP如何提高音频放大器的效率

    您是否曾认为音频放大器中的集成数字信号处理器(DSP)仅用于数字滤波器、均衡或音频混合?现实情况是,现代音频放大器中集成的DSP可以带来更多好处,包括提高放大器
    的头像 发表于 03-22 09:27 2229次阅读
    集成<b class='flag-5'>音频放大器</b>DSP如何提高<b class='flag-5'>音频放大器</b>的效率

    汽车音频放大器系统需求理解

    信息娱乐系统变得越来越复杂,汽车厂商纷纷增加扬声器通道数以提高系统的差异化和市场吸引力。主机音频放大器
    发表于 07-26 04:45

    D类音频放大器汽车信息娱乐系统能实现什么功能?

    一些高级功能需要他们自有专用的处理器和传感器。而这些处理器和传感器通常位于仪表板后面的独立电子控制单元(ECU)箱中。仪表板背后的空间极其有限,因此一级ECU供应商始终在寻找缩小这些ECU箱占地面积的方法,包括信息娱乐系统音响主
    发表于 08-01 08:27

    请问汽车信息娱乐系统中使用D类音频放大器的原因是什么?

    为何要在汽车信息娱乐系统中使用D类音频放大器
    发表于 11-30 07:49

    汽车信息娱乐系统中音频放大器设计需要考虑因素

    可播放音乐、播客或新闻。 图 1:汽车信息娱乐系统本文中,我将讨论新汽车信息娱乐系统
    发表于 11-10 08:15

    TBA810汽车音频放大器电路

      TBA810汽车音频放大器电路可以在7欧姆或4欧姆负载阻抗上提供2W输出功率。   使用4欧姆扬声器TBA810汽车音频放大器电路需要由输出电压为16V的电源供电,如果我们使用2欧
    发表于 09-08 17:10

    电子管音频放大器技术基础(十一)-音频放大器的信噪比

    电子管音频放大器技术基础(十一)-音频放大器的信噪比:高品质的音频放大器在放音时要求清晰而洁净,无任何噪声干扰,但有些音频放大器在正常放音时,经常会出现连续的交流
    发表于 12-12 08:31 175次下载

    音频放大器

    音频放大器放大
    发表于 09-08 16:46 1432次阅读
    <b class='flag-5'>音频放大器</b>

    音频放大器,音频放大器原理和分类有哪些?

    音频放大器,音频放大器原理和分类有哪些? 音频放大器简介音频放大器已经有快要一个世纪的历史了,最早的电子管放大器
    发表于 03-22 11:38 2906次阅读

    汽车信息娱乐系统中音频放大器几个关键设计考虑因素

    德州仪器将在2018年的消费电子展(CES)上展示业界首款2.1MHz高开关频率D类模拟输入汽车音频放大器。我们设计了TPA6404-Q1,以完美解决与信息娱乐
    的头像 发表于 04-25 13:58 3787次阅读

    汽车信息娱乐系统中音频放大器几个关键设计考虑因素

    屏(LCD)触摸屏。他们还期望汽车能够支持蓝牙®和/或Wi-Fi®,以便他们可播放音乐、播客或新闻。 图 1:汽车信息娱乐系统
    的头像 发表于 01-15 11:07 881次阅读
    新<b class='flag-5'>汽车信息</b><b class='flag-5'>娱乐</b><b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>中音频放大器</b>的<b class='flag-5'>几个</b><b class='flag-5'>关键</b>设计<b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    集成音频放大器DSP如何提高音频放大器的效率

    集成音频放大器DSP如何提高音频放大器的效率
    发表于 10-28 12:00 4次下载
    集成<b class='flag-5'>音频放大器</b>DSP如何提高<b class='flag-5'>音频放大器</b>的效率

    汽车信息娱乐系统中音频放大器几个关键设计考虑因素

    汽车信息娱乐系统中音频放大器几个关键设计考虑
    发表于 11-01 08:25 0次下载
    新<b class='flag-5'>汽车信息</b><b class='flag-5'>娱乐</b><b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>中音频放大器</b>的<b class='flag-5'>几个</b><b class='flag-5'>关键</b>设计<b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    系统主机:理解汽车音频放大器系统需求——第1部分

    系统主机:理解汽车音频放大器系统需求——第1部分
    发表于 11-02 08:16 1次下载
    <b class='flag-5'>系统</b>主机:理解<b class='flag-5'>汽车</b><b class='flag-5'>音频放大器</b><b class='flag-5'>系统</b>需求——第1部分

    音频放大器怎么判断好坏

    音频放大器的好坏直接影响到音质的表现和音响系统的稳定性。下面将从多个方面详细介绍如何判断音频放大器的好坏,并通过具体的数字和信息进行说明。本文旨在提供一套全面且深入的判断方法,以便读者
    的头像 发表于 05-31 18:03 3621次阅读