Startseite > Automotive > Infotainment > Klasse-D-Verstärker für In-Car-Audio von STMicroelectronics

Klares und kraftvolles Hörerlebnis

Klasse-D-Verstärker für In-Car-Audio von STMicroelectronics

24. September 2024, 10:13 Uhr | Irina Hübner

Mit dem HFA80A stellt STMicroelectronics einen Automotive-tauglichen Klasse-D-Audioverstärker mit Analogeingang vor, der hohe Effizienz mit kleinen Abmessungen und geringem Bauteileaufwand kombiniert. Er verfügt über optimierte Lastdiagnose-Funktionen für eine Automotive-spezifische und native EMV.

▶ Diesen Artikel anhören

Mit seiner Feedback-Before-Filter-Topologie und seiner nominellen PWM-Frequenz von 2 MHz ermöglicht der HFA80A die Optimierung des Ausgangsfilters für die angestrebte Performance und die Realisierung kleiner Lösungsabmessungen durch niedrige Bauteilwerte. Der Spread-Spectrum-Betrieb erleichtert das Einhalten der obligatorischen CISPR-25-Spezifikation, ohne dass zusätzliche, EMV-spezifische Filtermaßnahmen nötig sind.

Der Verstärker sorgt für ein klares und kraftvolles Hörerlebnis mit einer Ausgangsleistung von bis zu 4 x 49 W an 2-Ω-Lautsprechern (bei 14,4 V) und einem typischen Klirrfaktor von 0,015 % (1 W/4 Ω). Für einen reinen Klang bürgt das geringe Ausgangsrauschen und Übersprechen sowie der PSRR-Wert von 80 dB (bei 1 W und 1 kHz an 4 Ω).

Der flache Frequenzgang bis 40 kHz ergibt eine großzügig bemessene Bandbreite für hochauflösende Audioinhalte, und durch Optimierung der Filter ist hier sogar eine Erweiterung bis auf 80 kHz möglich. Darüber hinaus ist der HFA80A wegen seiner designbedingt geringen Latenz auch für performance-orientierte Anwendungen wie die Rauschunterdrückung geeignet.

Automotive-spezifische Diagnosefunktionen

Die Automotive-spezifischen Diagnosefunktionen beruhen auf einem eigens entwickelten, gegen Störbeeinflussungen immunen Algorithmus mit der Fähigkeit zur Erkennung abnormaler Lastbedingungen und Schwankungen. Zu den Features gehören eine unabhängige AC- und DC-Lasterkennung für jeden Kanal, eine beim Einschalten wirksame Kurzschlusserkennung und ein Überstromschutz mit konfigurierbaren Ansprechschwellen. Als weitere Diagnosefunktionen kommen eine DC-Offsetdetektierung für die Eingangsspannung, eine Offseterkennung für den Ausgangsstrom und ein Überhitzungsschutz mit Wahlmöglichkeit unter vier verschiedenen Warnstufen hinzu.

Ein spezieller, konfigurierbarer Pin signalisiert dem Host-Mikrocontroller das Vorliegen einer neuen Diagnoseinformation, sodass sich die Host-Kommunikation vereinfacht und die CPU entlastet wird. Ein I²C-Businterface erlaubt den Zugang zu den Funktionen und Diagnosedaten des Bausteins, und dank des Backup-Modus bleibt der Baustein auch bei einem Ausfall der I²C-Steuerung funktionsfähig. Die Ausstattung des HFA80A mit einer DAM-Funktion (Digital Admittance Meter) vereinfacht die Entwicklung, da Entwickler die Eigenschaften des angeschlossenen Lautsprechers ohne externe Messwerkzeuge oder Sensoren prüfen können.

Der HFA80A ist ab sofort in einem kompakten, 7 mm x 7 mm messenden und thermisch optimierten LQFP48L-Gehäuse in Exposed-Pad-Bauweise erhältlich.