Al diseñar dispositivos de audio portátiles alimentados por batería para aplicaciones de altavoces de consumo, es esencial maximizar el tiempo de reproducción de la batería y mantener un rendimiento de audio excelente en un factor de forma compacto y de bajo costo. La tecnología de conmutación multinivel MERUS de Infineon Technologies está diseñada para lograr bajas pérdidas de conmutación y una amplificación altamente eficiente a potencias de salida altas y bajas, brindando los beneficios deseados en dichas aplicaciones.
Los nuevos circuitos integrados cuentan con la segunda generación de esta tecnología y vienen en un paquete QFN compacto de 40 pines. Sirven principalmente para aplicaciones como parlantes que funcionan con baterías, parlantes y barras de sonido Bluetooth/inalámbricos/inteligentes, parlantes para conferencias y sistemas de audio multicanal/multisala.
La nueva familia consta de MA2304DNS con un procesador de señal digital (DSP) integrado y totalmente configurable y MA2304PNS con limitador de audio y capacidades de control de volumen. Ambos dispositivos cuentan con amplificadores de audio Clase D de conmutación multinivel de segunda generación con funcionamiento sin inductores y proporcionan una carga puenteada (BTL): salida nominal de 2 x 37 W y un rango de voltaje de fuente de alimentación (PVDD) de 10 a 20 V para un rendimiento de audio de alta fidelidad.
La modulación de voltaje de cinco niveles ofrece una potencia inactiva ultrabaja de 52 mW sin la necesidad de complejos sistemas dinámicos de seguimiento ferroviario. Esto es al menos cinco veces más pequeño que los amplificadores de audio tradicionales de Clase D, lo que hace que estos dispositivos sean ideales para aplicaciones de altavoces alimentados por baterías con una mayor duración de la batería y/o un costo reducido de las celdas de la batería.
Con una potencia de salida baja, la eficiencia puede superar el 80 %, lo que ofrece una mayor duración de la batería y una gestión térmica sencilla en productos multicanal. La conmutación multinivel también relaja los requisitos de compatibilidad electromagnética (EMC) y permite aplicaciones sin inductores en todo el rango de potencia a un costo menor.
En comparación con los amplificadores de audio Clase D tradicionales de dos y tres niveles, las emisiones reducidas de interferencia electromagnética (EMI) permiten un rápido lanzamiento al mercado sin comprometer el rendimiento o la eficiencia del audio. En aplicaciones multicanal alimentadas por la red eléctrica, la EMI reducida y escalable permite diseños industriales que de otro modo serían imposibles sin la necesidad de un disipador de calor o un filtro LC tradicional.
Un bucle interno de retroalimentación de alto orden garantiza una baja distorsión armónica total (THD) y un bajo nivel de ruido para un excelente rendimiento de audio. La aplicación sin inductores contribuye a un menor filtrado de salida, evitando inductores voluminosos y reduciendo así el costo del sistema sin limitaciones de potencia de salida.
El DSP integrado en el MA2304DNS es altamente configurable y puede corregir imperfecciones y ajustar aplicaciones de altavoces reales (por ejemplo, ecualización, limitación y otras funciones similares). El MA2304PNS ofrece un control y limitador de volumen más simple para sistemas donde un procesador de aplicación/conectividad realiza el procesamiento de audio.