功率放大器

OK 我们讲完了这个 codec，让我们来到了最后一个部分就是 我们的power amplifier 就是功放的部分 对功放来讲，其实是我们整个外置功放的一个非常非常重要的 一个部分 因为它决定了输出的那个音效 它是直接连接我们这个 speaker，所以它会很大程度上 影响到这个比如说音频方面的performance 还有说其他的一些音频的一些参数 那么另外一点的话，就是说，在我们这个外置功放里面 其实这个 processor 跟这个功率放大器就是两个最大的热源 那么，如果我们在这个class-D 或者class-AB处理比较好的时候 我们就可以降低整个 ecu的整个散热的能力 或者说就是它就不需要去过多的投amplifier投cos 在这个散热上，可以达到一个更高的一个成本优势 这里是我列出的对于我们这个 power amplifier的需要满足一些需求 其实对于外置功放来讲大部分我们的负载 都是四欧姆 三欧姆 或者两欧姆 其实跟车机相比，车机就基本上都四欧姆 但是因为外置功放它可能需要更大的功率或专门做音乐的播放 比如 对于一些低音的播放等等 它需要一个小电阻 在同一电压下 它实现一个大的功率的输出，所以我们看到在外置功放 三欧姆 两欧姆是一个比较常用的一个负载的阻抗 那么对于在我们这个额定的负载下面，其实我们需要一个 比较好的谐波失真，然后达到一个比较大的 一个输出的功率 第二的话就是 audio 的performance 刚刚说的其实96 k 以上的话 就可以满足我们大部分对这个audio的一些需求 但如果你需要更清晰的那你可能需要更高的那个采样率 那么第三点就更小的size 这个size包括芯片本身的size，包括我们这个外置功放周围一些器件 整个total solution的一个size 比如说我们外面需要的一些滤波电感 前面需要的一些滤波电容 那个size也是需要我们在设计里面进行考虑的 那第四个就是我们的 emc的性能 TI的新一代class-D功放都把开关频率默认在2.1M 就是可以选的，我们也可以回到这个 384K 就 400 左右的一个传统的开关频率 么提高了这个开关频率到 2. 1MHz的话，能够有什么好处 虽然它是会增大的这个开关损耗，但是从另一个角度来讲 它那个频率升高了，那它对应的纹波电流就小了 然后我们需要的外部的电感跟电容就可以选择更小的饱和电流 就是rating的纹波电流的电感和电容 这个时候就能够带来我们整个total solution 的一个 成本的下降，还有面积的下降 那最后一个就是诊断的功能我们在车上其实都要求 因为你要外部接这个负载，所以在控制器的端口都是要求 对这个负载连接情况进行一些诊断 所以我们会提供丰富的 AC跟DC 就是交流跟直流的这个诊断的功能 这个就是我们列出来的一些 TI class-D的solution的一些闪光点 这个就是通过我们的THD、THD+N 还有那个采样率的去保证我们达到一个比较好的音效 那么第二的话，我们刚刚说的 能够带来一个成本以及这个 size的下降 第三个就是说 scaliable device family 就是说我们会用这个同样的封装或者说我们这个产品线非常丰富 同样的封装上面它可能提供不同的通道的产品 让你在设计上就比较灵活 那另一个方面的话，其实我们也会 提供不同输出功率的一些产品 从27W到75W来满足我们对这个不同通道的输出功率的那么一个要求 最后一点就是我们的集成的一些诊断跟保护 丰富的DC跟AC的诊断 还有后续产品会出来的一些比如说我们有一些实时的电流 监测一些诊断 TI的产品对于class-D的话，其实也分为两类 一个就是模拟输入的class-D 跟一个是数字输入的class-D 我们首先来看到这个模拟输入的class-D 它接受的是那个差分的模拟的输入信号tpa6404， 就是我们最新一代的模拟输入的class-D 它是一个四通道 然后 50W 开关频率在2MHz 我们可以看到，如果是四欧姆的负载 我们可以做到在 10 %THD 的时候可以输出功率到40W 然后如果是两欧姆的话，两欧姆的的负载在10 %THD的时候 可以做到50瓦 然后还有一点就是我们的class-D 是支持最低到4.5V的电压 这样的话，如果这个（听不清）的要求是4.5V左右的话 其实在系统上你是不需要额外再加一些boost电路 做这个电压的维持 我们的class-D也能够保证在（听不清）的时候正常工作 然后它有丰富的一些保护的功能。比如说 thermal warning 我们有热保护上面有两个切线，一个就是shutdown一个就是 warning 就是在热到某一个值的时候，它就会通过fault pin或者通过寄存器去 进行一个报错来告诉你我现在这个器件已经处于 一个临界的过热的状态，那么，这个时候系统就可以根据 整个策略去进行一些比如说clip 或者其他一些 fall back 等等的操作 去降低我们现在这个系统在run的一个功耗 这是一个我们的模拟输入的class-D 另外，我们也有这个数字输入的class-D 就是叫 TAS6424 在四欧姆的情况下它最大功率可以达到75W 两欧姆的时候(10%TH+D)可以做到45W 同样的它也是一个 crank support的一个产品 那它跟6404不同的话，它是一个数字输入 所以如果你系统里面没有模拟输入的一些器件的话 你就不需要codec，或者说不需要我们这个DAC 直接从DSP上面把我们的I2C或者TDM 一些数字格式的音频数据去传给我们这个6424 然后就可以完成我们这个音频的一个输出 OK 我们已经把我们大概三个我觉得比较重要的那个 模块以及它里面我们TI有一些solution过了一遍 第二的话就是电源 我们有丰富的DCDC LDO PMIC产品去完成这个外置功放电源的一个搭建 第二的话就是我们的音频信号链上面我们有丰富的 ADC跟DAC 以及 codec产品，是做这个模拟音频 跟数字音频的一些转换。那最后的话，我们也会 有包括数字输入跟模拟输入在内的这个class-D的产品 可以给大家完成功率放大的输出 其实要 deliver 的一个信息就是说, TI是一个 system solution 的公司 所以对于这个 external amplifier 我们有整套的一个系统级的解决方案 大家也回到我们最开头的那个从ti.com上面看到的block diagram 就里面的东西我们都可以通过TI的device进行搭建 所以，希望大家可以多看看我们网上的一些东西 然后也在上面可以多跟我们工程师进行一些交流， 然后大家互相学习互相进步 OK 那我今天我的这个模拟的 topic 就到这里 那下面我们把时间交给我们的皮特，介绍我们digital solution TI在这个车载的整个技术处理的方面我们分成了五个方向 个是就是辅助驾驶以及这个数字驾舱以车身控制 以及那个充电呀，或者雷达 TI的技术处理器关注在两个方面，一个是辅助驾驶一个是数字驾舱 TI的这个处理器，我们分成两个产品线,一个是DRA系列 一个是TDA系列，这个就是整个的控制处理器家族 那它所面向的那个应用呢可以看到有各种各样的车上的应用 有时像这种转身检测，倒车环视、雷达一些前向检测 包括这种数字驾舱 车机以及数字仪表很多种 这两个系列呢，是采用了相同的一个系统架构 所以很多SDK都是通用的，包括比如说在TDA上面 做那些软件无缝的转接到DRA上去跑 相同的一个系统架构可以跑一些相同 的SDK 以及 一些包括安全呀，包括一些提到了一个TI有一个叫TIDL 就是我们做神经网络的一个库 那我们一直在给外界传递的这个信息说 TI的处理器呢，我们有一个就是说 我们可以用不同的处理器核做一些事情 来达到系统级的最优化 那刚才看到说我们整个里面比如有DSP、GPU、MPU以及 AMPU 包括一些别的硬件加速器, 那MPU呢 我们平常说的比如说 Cortex-A15啊A53172啊 跑一些high level OS 像linux啊 QNX这样 安卓 GPU呢一般来说和MPU一起使用来跑一些 high level OS 那DSP呢， TI的DSP历史很悠久了 主要是做一些浮点运算做一些算法处理 它的那个效率是非常高的 AMPU呢我们一般是用来，我们在SOC里面呢 我们是包含了Cortex-M4啊 Cortex-85F啊 就是跑一些实操系统，来提供一些更高安全级的一些系统应用 像一些硬件加速器，可能我们不同 SOC里面硬件加速器就各种各样的 有像那种向量加速器啊，有矩阵乘法加速器呀 以及视频加速器呀各种各样的加速器 那我们的想法是说一个系统级的不同的工作呢 我们分配到它最适合的核上去工作就能达到整个系统级的最优化 然后像我们如果说我们后面会再讲到,现在那个系统呢 不是简单的一个车机系统或者一个class-D的系统 我们可能在数字仪表上面可能会包含一些加深检测呀 一些什么车道线检测呀，各种各样的应用 那么像cluster呢 像一些数字表盘，此应用上面我们High level上还可以去 画一些很绚丽的很酷炫的效果 那么像一些加深检测，车程检测，像这样类似的一个算法呢 我们可以跑在DSP以及AMPU 或者一些视频加速器上 能够一方面起到隔离一方面让整个系统能效最优化。 回到我们做audio的DRA系列 我们DRA系列呢 除了DRA我们也能看到也有别的像车身控制的 像网关的以及辅助驾驶的，这些也是DRA的那个系列的 DRA系列从哪可以拿到最全的信息呢？ 因为DRA是完全已经公开，就是说已经量产了很长时间了 所以在TI官网上都可以找到包括DRA系列的一些详细资料 那我们常常用的数据手册以及一些我们常用的各种各样的资料 包括一些硬件工程师最常用的数据手册 我们做软件或者做别的可能会用一些我们叫TRM （Technical Reference Manual） 上面有各种各样的一些模块的介绍 像我们整个SOC里面可能包含了很多个模块 像DSP，像ARM核，像MCU核 那每个核它的里面那些详细描述 以及一些比如说我们和外部接口所用的像一些I2C啊 SPI啊 各种各样这种子模块在TRM里面都有很详细的描述 是哪些继电器，哪个模块，它的整个的功能框图是什么样子的 使用当中什么的一个使用流程，有什么需要注意的地方 在TRM中都有很详细的一些介绍 所以呢，在TI官网都可以找到这些资料 还有一点，我想说的是说，我们做了很多的应用文档 比如说怎么去给这个 SOC供电 怎么做一些别的 这些系统应用的时候有什么需要注意的地方 比如我们要接显示屏的时候怎么把（听不清）做到最低 各种各样的应用文档都可以在里面找到 非常推荐大家如果要用某个芯片的话去TI官网 到这个网页上面去找它。我们那些总结好的一些文档 可以给大家做一个很好参考 我们在J6里面是做了两个系列给 radio 可以看到说 这个RSP叫radio sound processor， Radio是说在国外呢 现在是用的数字radio，那我们这个处理器系列呢 它来做一些那个数字radio的一些处理 大家可以看到，这是在国外用了很多的 那我们J6-RSP这个整个系列里面我们也是一系列产品 有我们下一代的J7-RSP 就类似于说做radio和sound的 这些处理 我们这个RSP呢 是一个系列的从高配到低配 从mpu一些频率啊，从 dsp 的配置呀 就比如说有一个dsp 两个dsp, dsp跑在500 兆赫兹呀 或者 750啊，或者是一个G呀，就是不同的配置，从低到高都有 总的系列来说，分两个大的系列，一个是叫DRA79，一个是DRA78 DRA78和79有的一个区别是说DRA79呢是有Cortex-A核的 78呢是没有的 还有一个是说看一些应用，看它是不是需要跑一些High level OS应用 或者说看您到时候算法呀或者说一些那个实际的算例够不够 需要看不同的配置，然后呢它根据实际的使用场景 来选择我们合适的芯片 我们在这个J6-RSP里面我们主要想要提的 一个就是说我们一个 high-performance dsp 就是c66x DSP是我们已经很流行了很多年的一个DSP core 我们前天在官网上放了很多基于这个c66x DSP优化过的一些 算法库，包括我们还做了一些audio算法的一些加速 它都可以看到有现成的一些软件库 然后c66 dsp我们后面会来讲，它在浮点数运算方面是非常非常棒的 它的一些benchmark都是很好的 然后我们针对这个J6-RSP呢，我们有一些很strong的一些support team 在Local和global都有。像global的话像我们印度 格拉斯、加拿大，我们专门有一些做dsp team的一些同事 如果说客户有选择，我们可以和客户一起来review 客户的一些框图，然后来帮客户一起改进怎么去分配 整个audio的一些框图，哪些功能在哪个核上跑来达到系统最优化 在全球，我们有很多的合作伙伴。 可以看到DTS, DOLBY，DAB啊，很多的和我们有一些合作的客户 以及量产的客户 这边就讲到一个C66 DSP的一些benchmark 在浮点数运算方面大家看到它的这个浮点运算 还是非常厉害的它的benchmark是非常高的 这个C66 dsp也流行了很多年 在网上都可以搜到很多珍贵的资料 也有很多前辈他们的一些使用经验可以参考 这是它的一个好处。 然后DRA78或79系列呢，我们有丰富的一些外围的输入接口 我们有一些比如做采样转换的一些硬件加速器 我们有各种各样的像audio的接口 什么TDM啊 I2S啊，包括 pdm，就是各种各样的支持 现在通用的一些audio接口 我们还支持eAVB，就是通过以太网来传输audio 我们还看CAN FD，就是说这样的话如果用到CAN FD的话 就不用外加MCU，就直接在 我们还支持各种各样的一些存储器接口 SPI, eMMC、SD card，各种各样的接口来支持不同系统工作方式 在78里面还有一些EVE，我们叫向量处理器 它的优点呢 就是用来做一些矩阵运算是非常适合它这个处理器的 然后我们还做了一些基于EVE的一些audio算法的一些加速器 这个在TI的官网包括 TI的一些SDK里面都有 比如说怎么通过EVE 去跑一个比如audio的FFT FIR各种各样的audio算法。 在79的话我们有A15核 可以用来跑一些需要的 high level OS的话 比如linux、QNX 如果不需要的话也可以跑TI的 RTOS或者任何别家任何第三方的RTOS都可以 从软件框架来看，就是从整个的 audio的框架来看 大家可以看到就是说如果说对于一个78系列的话，它里面有两个DSP 两个Cortex-M4，有一些L3 RAM，芯片SOC里有个L3 RAM 然后我们还有一些硬件加速器。那么外部主要介绍boot flash 以及DDR，整个系统再接一些外围的一些ADC/DAC 可以组成简单的audio的一些系统 那对于一些低端的一些audio应用的话 这个DDR其实都可以省掉 芯片内部里面看来， DSP有自己的L1、L2， M4也有L1、L2， RAM是L3的是512k DSP的L2的话是288k 就是说对于一些入门级的audio应用，可以看看是不是可以省掉这个DDR 制作整个system BOM， system BOM会更优化 看到我们这里可以直接支持CAN FD 不需要，如果想要支持 CAN FD的话不需要外接MCU了 我们78x这个系列呢 包括79啊，就是说我们从整个系统的算例 到7879整个系列我们还有high security版本 这个版本是需要是请联系TI 这个不是通用版本 High security呢 对于一些比如做一些像SLB啊或者说别的一些验证 或者你有需要做一个 security方面的考虑的话 可以用high security的版本 我们可以，像那个scalability的话就是像DSP的频率 有一个DSP有两个DSP 然后它的频率比如说从500到750或者到1G 各种各样的频率配置 根据x项目是一种使用算例可以使用最适合的port number 来达到system BOM最优化 从软件上来讲，TI在Jacinto 6系列呢 有各种各样的SDK 所以J6-RSP的话我们可能常用的像，叫processor SDK 我们叫RTOS SDK RTOS SDK呢它是TI已经用了多少年的一个sysBIOS 那它就是说在我们提供了优化后或者C66x的一些算法库 包括一些运算库像一些数学运算啊包括一些矩阵运算啊什么的 然后我们还有TI提供的一些比如像CCS可以用来连这个J6-RSP 来做一些系统级的调试 包括还有一些，还有一些很多怎么样用CCS或者Jtag来调试J6SP 包括别的一些DSP的一些文档啊 TI还有一些在我们的SDK里包含了很多的一些以太网的stack 还有Protocol 这个RTOS SDK里是一个完整的操作系统 就是可以看到很多一些驱动啊，包括这个进化过的算法库啊 包括以太网的这些stack啊，都可以找到 都有 而且我们还提供一个fast boot，就是如果说系统有一个fast boot的要求 就要fast audio，就是系统开机的时候要很快地 放一个警告音也好，或者别的声音出来 就是有我们现在的架构，我们会提供一些reference的代码 然后呢在TI参考板上可以跑一下，可以试试看 在这个J6-RSP上面我们有成熟的Auto sign支持 我们有很多的第三方的合作伙伴 Auto sign呢我们一般是，我们在SOC里面有 除了DSP以外还有M4，我们有两个，一个双核M4 我们这个M4上面呢就可以跑一些像autosign啊 做一些housekeeping的一些事情 那么DSP和EVE呢来做一些算法，算法的一些处理 如果说大家还要如果要集成，产品中有需求要集成第三方的一些audio算法 那我们也有一些很多的这样的一些成功案例 那我们其实还有一些基于NDA的软件的一些框架 如果需要的话可以联系TI，然后我们可以提供一些TI这个 这个软件的框架的话是怎么去做的，可以实现哪些功能 我们TI已经做了哪些，像一些算法库 包括一些audio的算法 这是78x的一个框图。可以看到这个EVE是 我们叫是向量处理器。它的长处是用来做一些矩阵运算啊 或者说一些这种智能运算 而DSP的长处呢 是做一些浮点运算 可以通过有不同的配置，有单个的版本有两个的版本 然后我们有一个双核M4可以用来做一些比如autosign啊 做一些houekeeping的事情有512KB的那个L3 RAM 做一些初级audio应用的话可以考虑不用外接DDR来做一些处理 可以看到我们有比如像平常常用的UART、QSPI、I2C McASP。McASP呢主要用来接一些audio的接口 像这种EAVB、CAN FD可以做一些和汽车的一些接口。 我们的storage可以支持像eMMC、NOR 包括那种XIP的flash 很丰富的一些storage的接口可以用来做fast boot啊 或者做一些别的，可以用来做优化 大家可以看到就是说这是79系列呢 79系列的一个叫A15核，但是78系列是没有的 像78里面的M4核呢可以做一些像以太网的传输啊 或者是一些和车机之间的一些交互一些控制 然后DSP呢 我们可以最简单用来做audio processing 然后EVE呢我们TI有提供一些算法的加速 加速算法，像FIR、FFT 当然客户也可以跑自己的一些算法，它是一个，也是SOC里面的一个核 是可以编程的 78x里面还包含了8-channel的ADC 这个8-channel的ADC呢可以用来采集电压电流信号 可以用来监控一些状态 我之前就是说78 79都有 high security版本 就是说当对security有要求的话，或者做一些SLB啊一些别的 一些要求的情况下，可以用High security版本。 像I/O的话有3.3V也有1.8V 像这种I2C啊 包括audio啊 包括一些SPI我们都支持 都是可以根据电源来配的 然后DDR呢 我们 DDR3L支持533版本 DDR就是533MHz的DDR3 是32bit （听不清）的部分我介绍的大概就是这些了