Die neue Familie der 2 x 37-W-Audioverstärker von Infineon nutzt die zweite Generation der MERUS™ Multilevel-Schaltverstärkertechnologie

München – 17. November 2022 – Bei der Entwicklung von tragbaren und batteriebetriebenen Audiogeräten für Lautsprecheranwendungen ist es wichtig, die Batterielebensdauer zu maximieren und gleichzeitig – bei kompakter Form und niedrigen Systemkosten – eine hervorragende Audioleistung zu erreichen. Die MERUS™-Multilevel-Switching-Technologie der Infineon Technologies AG wurde entwickelt, um niedrige Schaltverluste und eine hocheffiziente Verstärkung sowohl bei niedriger als auch bei hoher Ausgangsleistung zu erreichen. Die neuen ICs basieren auf der zweiten Generation der Technologie und sind in einem kompakten 40-Pin-QFN-Gehäuse untergebracht. Die Bauteile eignen sich für Anwendungen wie batteriebetriebene Lautsprecher, Bluetooth/Wireless/Smart-Lautsprecher und Soundbars, Konferenzlautsprecher und Mehrkanal-/Mehrraum-Audiosysteme.

Die neue Familie besteht aus dem MA2304DNS mit integriertem und voll konfigurierbarem digitalen Signal Prozessor (DSP) und dem MA2304PNS, der über einen Audio-Limiter und eine Lautstärkeregelung verfügt. Beide Bauteile sind mit der zweiten Generation der Multilevel-Switching-Class-D-Audioverstärker mit induktionsfreiem Betrieb ausgestattet. Sie bieten eine Bridge-Tied Load (BTL)-Ausgangsleistung von 2 x 37 W und einen Versorgungsspannungsbereich (Power Supply Voltage Range; PVDD) von 10 bis 20 V für eine hohe Audioleistung. Die fünfstufige Spannungsmodulation ermöglicht eine ultraniedrige Leerlaufleistung von 52 mW, ohne dass komplexe dynamische Rail-Tracking-Systeme erforderlich sind. Diese Leistung ist mindestens fünfmal niedriger als die herkömmlicher Klasse-D-Audioverstärker. Damit eignen sich die Bauteile ideal für batteriebetriebene Lautsprecheranwendungen mit verlängerter Batterielebensdauer und/oder reduzierten Batteriezellenkosten.

Bei niedriger Ausgangsleistung kann der Wirkungsgrad mehr als 80 Prozent betragen. Das ermöglicht eine verlängerte Batterielebensdauer und ein einfaches Wärmemanagement in mehrkanaligen Produkten – selbst im Leerlaufzustand. Die Multilevel-Schaltung senkt zudem die Anforderungen für elektromagnetische Verträglichkeit und ermöglicht induktionslose Anwendungen im vollen Leistungsbereich zu geringeren Kosten. Im Vergleich zu herkömmlichen zwei- und dreistufigen Class-D-Audioverstärkern sorgt die reduzierte Elektromagnetische Inteferenz (EMI)-Emission für eine schnelle Markteinführung ohne Einbußen bei der Audioleistung oder Effizienz. Bei netzbetriebenen Mehrkanalanwendungen können aufgrund der reduzierten und skalierbaren EMI industrielle Designs ohne Kühlkörper oder herkömmliche LC-Filter realisiert werden, die ansonsten nicht machbar sind.

Eine interne Rückkopplungsschleife hoher Ordnung sorgt für einen geringen Klirrfaktor (Total Harmonic Distortion; THD) und ein niedriges Grundrauschen für eine hervorragende Audioleistung. Die induktionslose Applikation trägt zur niedrigen Ausgangsfilterung bei und vermeidet sperrige Induktoren, wodurch die Systemkosten ohne Einschränkung der Ausgangsleistung reduziert werden. Der integrierte DSP im MA2304DN ist in hohem Maße konfigurierbar und kann Störgeräusche korrigieren und echte Lautsprecheranwendungen beispielsweise mit Entzerrung, Begrenzung und anderen ähnlichen Funktionen tunen. Der MA2304PN bietet eine einfachere Lautstärkeregelung und einen Limiter für Systeme, bei denen ein Anwendungs-/Verbindungsprozessor die Audioverarbeitung übernimmt.

Verfügbarkeit

Die MERUS MA2304DNS und MA2304PNS 2 x 37 W Multilevel-Class-D-Audioverstärker der zweiten Generation mit induktionslosem Betrieb sind in einem 6 x 6 mm² großen QFN-Gehäuse erhältlich und können ab sofort bestellt werden. Weitere Informationen sind erhältlich unter www.infineon.com/merus.