Neue Mikrocontroller mit geringem Energieverbrauch und hocheffizientem Klasse-D-Lautsprecherverstärker sowie Audiowiedergabefunktion

Die monolithische Bauweise trägt zu einer verbesserten Sicherheit, längeren Akkulaufzeit und optimierten Miniaturisierung bei.

LAPIS Semiconductor, ein Unternehmen der ROHM-Gruppe, hat kürzlich die Entwicklung eines Mikrocontrollers mit geringem Energieverbrauch bekannt gegeben, der einen energiesparenden 8-Bit-MCU-Kern, einen Sprachsynthesestromkreis, einen hocheffizienten Lautsprecherverstärker der Klasse D, einen nicht flüchtigen Speicher sowie einen Oszillatorstromkreis auf einem einzelnen Chip integriert. So ist die Audiowiedergabe über das bloße Verbinden eines Lautsprechers möglich.

Der ML610Q304 bietet darüber hinaus eine hardwarebasierte Audiowiedergabe, die die Belastung auf die MCU für die Systemsteuerungsverarbeitung minimiert, und der neu entwickelte hocheffiziente Klasse-D-Verstärker reduziert den Stromverbrauch bei der Audiowiedergabe um ca. 40 %, während die Lautstärke beibehalten wird. Diese Eigenschaften vereinfachen den Einbau in akkubetriebene Geräte.

In den vergangenen Jahren haben viele elektronische Produkte eine Funktionalität zur Stimmwiedergabe erhalten. Dies gilt insbesondere für akkubetriebene Geräte, die eine erhöhte Miniaturisierung und einen geringeren Energieverbrauch erfordern, um länger einsatzbereit zu sein. Darüber hinaus haben Verbesserungen in der Sensortechnologie sowie ein vermehrtes Interesse an Schutz und Sicherheit zu einem gesteigerten Einsatz von Alarmgeräten geführt, die redundante Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. die Erkennung von Abweichungen der Audiowiedergabe, zur Gewährleistung einer zuverlässigen Leistung während Notfällen und anderen unvorhergesehenen Ereignissen benötigen.

Um der steigenden Nachfrage nach niedrigerem Energieverbrauch in kompakten tragbaren Geräten nachzukommen, wird LAPIS Semiconductor das Portfolio von Mikrocontrollern mit niedrigem Energieverbrauch auch künftig erweitern und Kunden mit energiesparenden Produkten, Lösungen und Initiativen unterstützen.

Funktion zur hardwarebasierten Audiowiedergabe vereinfacht Design

Hauptmerkmale
1. Funktion zur hardwarebasierten Stimmwiedergabe vereinfacht Design
Die Stimmwiedergabe wird mithilfe von Hardware durchgeführt, wodurch die Belastung auf die MCU für die Systemsteuerungsverarbeitung deutlich reduziert und die Wiedergabe merklich vereinfacht werden.

2. 40 % weniger Stromverbrauch bei Stimmwiedergabe (gegenüber unseren herkömmlichen Produkten)
Neben einem branchenführenden 8-Bit-Mikrocontroller mit geringem Energieverbrauch ist auch ein Klasse-D-Lautsprecherverstärker mit digitaler Ausgabe verbaut. So wird bei der Stimmwiedergabe eine höhere Energieeffizienz sowie ein um 40 % geringerer Stromverbrauch gegenüber herkömmlichen analogen Lautsprecherverstärkern der Klasse AB erzielt – bei gleicher Lautstärke. (*Basierend auf Evaluationskriterien von LAPIS Semiconductor.)

Stromverbrauch bei Audiowiedergabe reduziert

3. Der monolithische Aufbau mit eingebautem Mikrocontroller und integrierter Audiowiedergabe reduziert die Anzahl erforderlicher Teile und trägt zur Miniaturisierung der Geräte bei.
Alle für die Audiowiedergabe erforderlichen Funktionen sind in einen einzelnen Chip integriert, einschließlich einer energiesparenden MCU, eines Sprachsynthesestromkreises, eines hocheffizienten Lautsprecherverstärkers der Klasse D, eines nicht flüchtigen Speichers sowie eines hoch präzisen Oszillatorstromkreises. All das wird in einem kompakten (5 x 5 mm) 28-Pin-Gehäuse (WQFN) bereitgestellt, was weiter zur Miniaturisierung des Endprodukts beiträgt.

Miniaturisierung dank integrierter Komponenten

4. Verschiedene Funktionen zur Ausfallsicherheit schaffen unvergleichliche Zuverlässigkeit
(1) Erkennung eines Verbindungsabbruchs des Lautsprecherterminals
Erkennt, wenn aufgrund einer getrennten Verbindung zwischen dem Mikrocontroller und den Lautsprechern keine Wiedergabe stattfindet, indem er Änderungen an dem Widerstandswert zwischen den Lautsprecherterminals misst, und kann Benutzer in einem solchen Fall über entsprechende LEDs benachrichtigen.

(2) Erkennung eines Kurzschlusses am Lautsprecherterminal
Erkennt, wenn aufgrund eines Kurzschlusses keine Wiedergabe stattfindet, indem er den Spannungswert der Lautsprecherterminals überwacht, und schaltet den Betrieb ab, um mögliche Schäden zu vermeiden.

(3) Überstromschutz für Klasse-D-Verstärker
Gewährleistet, dass der Stromkreis zur Tonerzeugung (PWM-Stromkreis) nicht über einen festgelegten Zeitraum fest auf dem H-Level verbleibt, um eine übermäßige Wärmeentwicklung aufgrund eines Überstroms zu vermeiden.

Verschiedene Funktionen zur Ausfallsicherheit schaffen unvergleichliche Zuverlässigkeit

Wir bieten ein vollständige Supportsystem, einschließlich einer Referenzplatine (ML610Q304) und einer Umgebung zur Softwareentwicklung, die die Evaluation vereinfachen, sowie Tools und Handbücher an, die Sie von unserer Website herunterladen können (Registrierung erforderlich).

Entwicklungstools

Zusätzliche Merkmale

  • Integrierter innovativer Hochleistungs-RISC-Kern mit 8 Bit
  • Integrierter hocheffizienter Klasse-D-Lautsprecherverstärker (3,0 V: 0,45 W, 5,0 V: 1,0 W)
  • Verschiedene Funktionen zur Ausfallsicherung (Verbindungsabbruch-/Kurzschlusserkennung am Lautsprecher, Überstromschutz des Klasse-D-Verstärkers)
  • Hoch präzise Oszillatoren: 8,192 MHz, 32,768 kHz [±1,5 % (-10 bis 50 ℃), ±3,0 % (-40 bis 85 ℃)]
  • 96 KB Flash
  • 2 KB Datenflash
  • 1 KB RAM
  • Vier 8-Bit-Timer (zwei 8-Bit-Timer können gemeinsam als 16-Bit-Timer genutzt werden)
  • 10-Bit-A/D-Wandler mit 3 Kanälen
  • Betriebsfrequenz: 27 kHz bis 8,4 MHz
  • Betriebstemperaturbereich: -40 bis 85 ℃
  • Energieversorgungsspannung: 2,0 bis 5,5 V
  • Kompaktes WQFN28-Gehäuse

 

Vertriebsplan
Teilenummer: ML610Q304
Musterlieferungen: Bereits gestartet
Musterpreis: Noch festzulegen
Massenproduktion: Ab Juni 2014

Anwendungen: Heimanwendungen, Feueralarme, Geräte zur Verbrechensvorbeugung und industrielle Geräte

Kontakt: www.lapis-semi.com/en/inquiry/index.html

*Beachten Sie, dass es sich bei den Namen der Unternehmen und Produkte in diesem Dokument um Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Inhaber und Unternehmen handelt.