Jste zde

Mikroskopický audio subsystém tříd G a D s I2C

Jan Robenek, 15. Březen 2011 - 0:00

National Semiconductor představuje první stereofonní subsystém, určený pro mobilní zařízení, se sluchátkovým zesilovačem, pracujícím ve třídě G, a také ochranou pro reproduktory.

Ve společnosti National Semiconductor představili první stereofonní analogový subsystém ve své třídě, vybavený integrovaným sluchátkovým zesilovačem, pracujícím ve třídě G, a také funkcí automatického řízení úrovně ALC (Automatic Level Control), to vše pro smartphony a jim podobná moderní zařízení. Sluchátkový zesilovač třídy G, jako součást struktury LM49251, PowerWise®, dynamicky snižuje napájecí napětí s cílem snížit výkonovou spotřebu a prodloužit tak dobu provozuschopnosti přehrávače MP3, filmů apod. Funkce ALC, vyhrazená připojeným reproduktorům, zase dává vývojářům hned několik možností, kterak řídit audio – úrovně (zkreslení) či předcházet poškození elektroakustického měniče. Celý stereofonní subsystém

LM49251,
Stereo Audio Subsystem with Class G Headphone Amplifier and Class D Speaker Amplifier with Speaker Protection,

ve svém miniaturním provedení o rozměrech 2,55 mm x 3,02 mm tedy pamatuje na funkci ALC, sluchátkový zesilovač třídy G s výkonem 20 mW a také zesilovač pro reproduktory s výkonem 1,4 W, nabízející veškeré výhody třídy D. Zmíněný čip zároveň vyniká i nejnižší spotřebou ve své třídě; budeme – li uvažovat různé režimy pro reproduktory a sluchátka, hovoříme v případě 3,3 V o klidovém proudu, tj. při nulovém vstupním napětí a bez připojené zátěže, pod 7 mA (detailně viz dokumentace). Funkce ALC pak vývojářům zajišťuje možnost programovatelné limitace výstupního výkonu s ohledem na ochranu reproduktorů, resp. volbu souvisejících úrovní (ořezávání signálu – Clip).

Celá nádhera se ukrývá ve 30vývodovém pouzdru micro SMD. Struktura LM49251 zde zajišťuje vylepšené potlačení vyzařování (Enhanced Emission Suppression, E²S), přičemž zesilovač třídy D nabídne patentově chráněnou PWM architekturu (pulse-width modulation) s mimořádně nízkým EMI, takže dochází k výraznému potlačení vf emisí při současném udržení požadované kvality audia. Sluchátkový zesilovač, provozovaný ve třídě G, zase znatelně prodlouží dobu přehrávání a to díky své adaptivní práci s napájecím napětím, podporujíce tak velmi nízké napájecí hladiny a téměř dvojnásobnou účinnost ve srovnání s klasickými sluchátkovými zesilovači, které necháme běžet v „rytmu“ AB.

Vlastnost ALC, označená jako no-clip (bez ořezávání), předchází zkreslení ve chvíli, kdy začne klesat napětí bateriového zdroje. Umožňuje totiž malým signálům být zesíleny s velkým ziskem a současně zabránit limitaci vysokoúrovňových průběhů. Zapracované vstupy podporují možnost konfigurace s ohledem na různé systémové požadavky, přičemž výběr režimu, shutdown a také hlasitost ovládáme prostřednictvím rozhraní, kompatibilního s I2C. Potlačení nežádoucích pazvuků pak už jen vyřazuje ze hry slyšitelné přechodové jevy, provázející náběh napájení či aktivaci shutdownu. National zároveň představil i monofonní verzi audio subsystému s názvem LM49153.