Ao projetar dispositivos de áudio portáteis e alimentados por bateria para aplicações de alto-falantes de consumo, é essencial maximizar o tempo de reprodução da bateria e manter excelente desempenho de áudio em um formato compacto e com baixo custo de sistema. A tecnologia de comutação multinível MERUS da Infineon Technologies foi projetada para obter baixas perdas de comutação e amplificação altamente eficiente em potências de saída baixas e altas, trazendo os benefícios desejados em tais aplicações.
Os novos ICs apresentam a segunda geração desta tecnologia e vêm em um pacote QFN compacto de 40 pinos. Eles atendem principalmente a aplicações como alto-falantes alimentados por bateria, alto-falantes e barras de som Bluetooth/sem fio/inteligentes, alto-falantes de conferência e sistemas de áudio multicanal/multisalas.
A nova família consiste em MA2304DNS com um processador de sinal digital (DSP) integrado e totalmente configurável e MA2304PNS com limitador de áudio e recursos de controle de volume. Ambos os dispositivos apresentam amplificadores de áudio Classe D de comutação multinível de segunda geração com operação sem indutor e fornecem uma carga ligada em ponte (BTL) – saída nominal de 2 x 37 W e uma faixa de tensão de fonte de alimentação (PVDD) de 10 a 20 V para desempenho de áudio de alta fidelidade.
A modulação de tensão de cinco níveis oferece uma potência ociosa ultrabaixa de 52 mW sem a necessidade de sistemas complexos de rastreamento dinâmico de trilhos. Isso é pelo menos cinco vezes menor do que os amplificadores de áudio classe D tradicionais, tornando esses dispositivos ideais para aplicações de alto-falantes alimentados por bateria com maior vida útil da bateria e/ou custo reduzido da célula da bateria.
Com baixa potência de saída, a eficiência pode ser superior a 80%, oferecendo maior vida útil da bateria e fácil gerenciamento térmico em produtos multicanais. A comutação multinível também relaxa os requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC) e permite aplicações sem indutores em faixa de potência total com custo mais baixo.
Em comparação com os amplificadores de áudio classe D tradicionais de dois e três níveis, as emissões reduzidas de interferência eletromagnética (EMI) permitem um rápido lançamento no mercado sem comprometer o desempenho ou a eficiência do áudio. Em aplicações multicanais alimentadas pela rede elétrica, a EMI reduzida e escalável permite projetos industriais que de outra forma seriam impossíveis, sem a necessidade de um dissipador de calor ou de um filtro LC tradicional.
Um loop de feedback interno de alta ordem garante baixa distorção harmônica total (THD) e baixo nível de ruído para excelente desempenho de áudio. A aplicação sem indutor contribui para a menor filtragem de saída, evitando indutores volumosos, reduzindo assim o custo do sistema sem limitações de potência de saída.
O DSP integrado no MA2304DNS é altamente configurável e pode corrigir imperfeições e ajustar aplicações reais de alto-falantes (por exemplo, equalização, limitação e outras funções similares). O MA2304PNS oferece um controle de volume e limitador mais simples para sistemas onde um processador de aplicativo/conectividade faz o processamento de áudio.
