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過去，汽車娛樂系統基本上指的就是音響系統。如今，越來越多消費領域的功能正逐步應用到汽車中，使得現代汽車信息娛樂系統已經取代傳統的汽車娛樂系統。當今的汽車搭載了先進的信息娛樂系統，包括導航、音響、遠程信息處理、緊急呼叫、USB、藍牙、SD卡、HDMI和視頻等。安森美半導體憑借其汽車電子方面的技術優勢和能力，為當今及今后的汽車音響及信息娛樂系統提供一系列的電源管理IC、保護器件、信號調理IC、顯示驅動IC、信號處理IC等系統所需產品。 1. 電源管理方案 1) 用于車載收音機及儀表盤系統的雙芯片電源方案 NCV8614B和NCV8855(圖1)是安森美半導體的電源管理單元(PMU)，集成了線性穩壓器、開關電源、高邊開關、緩沖器，以及輸入/輸出端口。其高度集成性有助于降低系統成本和體積。結合使用NCV8614B和NCV8855，可以為汽車收音機或儀表盤系統提供完整的電源解決方案。其中，NCV8614B是多路輸出的線性電源管理芯片，其電壓自適應功能可自動根據輸入電壓選擇，適用于車載收音機設備和儀表盤系統電源。 
圖1：結合使用NCV8614B和NCV8855的汽車收音機系統框圖 NCV8855可滿足一些特色應用中不同可調輸出電壓、不同電流及不同功能設置需求。該芯片集成了一路高邊開關、一路降壓(Buck)控制器、一路內置開關管的2A輸出降壓轉換器，以及兩路線性電源控制器，可為多種負載供電，如車載收音機設備的調諧器、CD機邏輯電路、音頻處理器、CD機或磁帶的控制電路。 2) 帶電流檢測的有源天線LDO 帶電流檢測的LDO(低壓降線性穩壓器)能提供精確可調的電流限值，滿足特殊應用需求，并可為單片機提供模擬或數字診斷信息，使MCU能夠據此采取保護措施(如過載時關閉LDO或斷開負載)；還能提供電池/偏置電壓反接保護、輸出對電池短路保護、輸出對地短路保護，以及熱關斷保護等功能。 安森美半導體的NCV47700(6%輸出精度)和NCV47701(3%輸出精度)是350 mA可調輸出電壓低壓降線性穩壓器，集成了電流檢測及診斷和系統保護等功能。在10 mA至350 mA的負載電流范圍內，電流鏡像精度可保證在±10%(Iout/ICSO)，從而可通過接在CSO引腳的電阻RCSO的壓降得到控制系統所需的準確的輸出電流值。 NCV47700/01既可以配置為輸出可調穩壓器，將輸出電壓設置為所需值，也可以配置為高邊開關。相比傳統分立器件方案，采用NCV47700/01的有源天線電源解決方案能夠大幅減少元器件數量和PCB面積。
圖2：NCV47700/01應用電路圖。 3) 開關電源方案 a) 升壓(Boost)/反激(Flyback)/SEPIC開關電源控制器 NCV8871、NCV8873和NCV898031是可用于多種拓撲(升壓、反激和SEPIC)開關電源控制器，具有寬范圍工作電壓(3.2 V至45 V)，以及10 μA的極低關斷電流，可提供高性價比的照明解決方案。 NCV8871和NCV8873的出廠可編程開關頻率為170 kHz至1 MHz。NCV8873的反饋基準電壓僅為0.2 V(可以采用低阻值電流檢測電阻，以減少電流檢測電阻功耗)，非常適用于需要恒流控制的應用，如LED驅動器。NCV898031則是一款開關頻率高達2 MHz的產品，較高的頻率可以采用更小的濾波器件(輸出電容和電感)，從而降低系統成本。 b) 低壓降降壓開關電源控制器 NCV8852是一款驅動外接P溝道MOSFET、輸出可調非同步降壓(Buck)開關電源的控制器。它采用峰值電流控制，內置斜坡補償及給門級驅動供電的穩壓器，其特點包括：睡眠模式下的低靜態電流；輸出可調，反饋基準電壓為800 mV±2%；寬電壓輸入范圍(3.1 V至44 V)；可編程開關頻率；內部軟啟；欠壓鎖定；頻率可由外部時鐘同步；100%最大占空比；逐周期限流模式，限流值可編程；打嗝式過流保護及短路保護。 c) 直接與電池連接的降壓開關電源 在車載信息娛樂系統的電源應用中，采用頻率高達2 MHz的NCV890xx系列可以省去EMI濾波器，減少所需的外部元件數目；保證在18 V輸入、最低3.3 V輸出條件下不出現跳周期情況。該系列產品中有多種電流等級和功能的產品可供選擇。其特點包括：最大輸出電流為1.2 A、2 A、3 A三個系列；拋負載保護電壓為40 V 和 45 V兩個等級；同步信號輸入及同步信號輸出；輸出正常指示/開漏輸出/復位開漏輸出；內部產生展頻；以及欠壓鎖定、自適應降頻、峰值電流限制、熱保護、睡眠模式下低靜態電流。 d) 可用于開關電源的中等電壓MOSFET 安森美半導體是多個市場的主要MOSFET供應商。公司發揮在計算機及通信市場積累的優勢和經驗，開發汽車級高性能MOSFET產品。安森美半導體除了提供平面型MOSFET系列，還提供40 V到60 V的溝槽型MOSFET系列產品。與平面型技術相比，溝槽型技術可以設計出更低導通阻抗(Rds(on))的產品。下表中列出的是可與安森美半導體不同開關電源方案結合使用的MOSFET產品。 表1：針對不同汽車信息娛樂系統開關電源方案的中等電壓MOSFET產品選擇
4） 音頻系統多路輸出電源管理芯片(PMIC) LV5680P是音頻系統多路輸出電源管理芯片，集成了4路低壓降線性穩壓器、兩路高邊開關、輔助電源檢測，以及連接到VDD的高邊開關等，可以減少系統元件數量。LV5680P的特點包括：4路線性穩壓器，2路連接到VCC的高邊開關，2路連接到VDD的高邊開關；所有輸出均采用P溝道LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導體)；可耐受高達50 V的尖峰電壓；內置過流保護、過壓保護、過溫保護；可開發系統。 安森美半導體提供一系列的汽車級線性穩壓器，其中包括可直接與電池連接的高壓產品，以及次級低壓輸入的產品，輸出電流50 mA至1 A以上。 2. 音頻解決方案 安森美半導體的音響娛樂系統解決方案如圖4所示，涵蓋電子音量、板上系統調諧器/RDS、ADC/DAC/EVR、音頻功率放大器、DAB接收器、IBOC解碼器、DAB解碼器、系統控制器、LCD驅動器、MP3/WMA/AAC解碼器、CD-DSP、USB主機控制器、內置閃存、電機驅動器等。
圖3：音響娛樂系統解決方案 DSP收音機調諧器系統LV25810具有增強的多路徑噪聲抑制、I2C通信接口、標準AM/FM全球廣播/FM/LOW-IF、HD無線廣播等功能。而CD控制器LC786961提供CD伺服控制、CD信號處理、壓縮的音頻解碼處理、音頻信號處理、USB主機處理和SD存儲卡主機處理。 LC786800是支持現在和將來所有有助于改進駕駛體驗綜合功能的DSP調諧器。相對傳統模擬調諧器，它減少了52個外圍元器件。它也是一個音頻信號解碼DSP，提供音頻信號處理、壓縮音頻的編碼/解碼處理、USB主機處理、SD存儲卡主機處理、電子音量控制。 另外，安森美半導體還提供有FM混合調諧器、RDS和RBDS標準解調器、電子音量控制和B類功放等音頻解決方案。 3. LED/LCD驅動解決方案 安森美半導體的LED/LCD驅動解決方案適用于汽車內部照明和顯示面板驅動。 1) 汽車音響及信息娛樂系統顯示面板LCD驅動 LCD驅動器LC75879通過外圍單片機控制LCD驅動(位驅動和段碼驅動)；串行數據輸入支持CCB格式通信；與顯示控制相關的附加功能包括：按鍵輸入、通用輸出端口、調節背光亮度的PWM輸出，以及LCD顯示器對比度調節。 2) 內部照明LIN接口RGB LED驅動器 作為低成本串行通信協議LIN總線RGB LED驅動器，NCV7430(圖3)集成了LIN收發器、RGB LED驅動及存儲器。這種汽車內部彩色照明單芯片解決方案可通過LIN總線接口設置參數來調節LED顏色及亮度。芯片直接從LIN總線接收命令，驅動RGB LED。NCV7430作為系統中一個LIN從節點，主節點可通過總線讀取特定狀態信息(參數值和錯誤標志)。其LIN節點地址可通過內部編程進行固化。NCV7430完全兼容汽車級的各項需求。
圖4：NCV7430RGB LED驅動器 3) 內部照明恒流穩流器 兩端恒流源穩流器件(CCR)為LED穩流控制提供了簡單而高性價比的強固解決方案。CCR無需外接額外器件就可實現恒流，而且可任意配置為高邊或低邊恒流穩流器。該系列產品可在較寬輸入電壓范圍內調節輸出電流，并具有負溫度系數特性，使LED在極端的工作電壓及工作溫度下避免熱失控。其多種工作電壓版本可滿足不同應用需求(45 V，50 V，and 120 V)，并且可以承受電池的拋負載工況。 4. 保護器件 安森美半導體提供的各種針對汽車音響信息娛樂系統的保護器件均采用領先的低鉗位電壓技術，可防止外部接口因ESD浪涌而損壞。 1) USB 2.0保護器件 NUP4114UPX、ESD7L5.0等器件是針對高速數據信號對(D+、D-)及Vbus的低電容ESD保護，最多可以同時保護兩個USB端口；EMI2121則是針對高速數據信號對(D+、D-)及Vbus的共模濾波器及低電容ESD保護，可實現集成EMI抑制及ESD保護。 2) USB 3.0保護器件 ESD7008等器件可插入式走線，不改變原來走線，對兩對超高速信號、一對高速信號及VCC提供低容值ESD保護。 3） HDMI保護器件 ESD7004、MG2040高速信號采用插入式走線布局，對四對高速信號(最高六路額外的信號線)提供低容值ESD保護。 此外，安森美半導體還提供各種汽車級運算放大器和比較器、滿足舒適和娛樂系統個性化需求的EEPROM、有效幫助PWM控制器抑制EMI的電路保護方案P6P82PS01A、USB音頻過采樣時鐘發生器、用于顯示接口的有源EMI方案、時鐘產生器和分配器、可靠的標準邏輯系列，以及多種選擇的汽車級小信號分立器件。與上述解決方案一樣，這些元件均具有汽車級品質、強固和高性能的特點，有助于設計人員滿足汽車應用嚴苛的環境及性能要求。 安森美半導體供稿 |
