PAM8403/CS8403是一款3W,立體聲D類(lèi)音頻功率放大器,能夠以D類(lèi)放大器的效率提供AB類(lèi)功率放大器的性能。采用D類(lèi)結構,PAM8403/CS8403能夠以高于85%的效率提供3W功率。新型的無(wú)濾波器結構可以省去傳統的D類(lèi)放大器輸出低通濾波器,從而節省了系統成本和PCB空間,是便攜式應用的理想選擇。采用DIP-16和SOP-16封裝。本文就該芯片的功能特點(diǎn),應用原理及注意事項進(jìn)行說(shuō)明
主要特點(diǎn)
l 無(wú)濾波的D類(lèi)放大器,低靜態(tài)電流和低EMI
l 在4Ω負載和5V電源條件下,提供高達3W輸出功率
l 高達90%效率
l 低THD,低噪聲
l 短路電流保護
l 熱保護
l 極少外部元器件,節省空間和成本
應用
l LCD電視機、監視器
引出端排列
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典型應用圖
應用信息
最大增益
如原理框圖所示(第四頁(yè)),PAM8403/CS8403內部有兩級放大器,第一級增益由輸入電阻Ri(芯片外部與芯片內部之和)和反饋電阻Rf決定,第二級增益固定為2x,第一級放大器的輸出作為第二級放大器的輸入,因此兩個(gè)放大器的增益正好相乘,但相位相差180º。所以PAM8403/CS8403總的增益為:
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PAM8403/CS8403的反饋電阻Rf=142kΩ,而輸入電阻Ri(芯片內部)為18kΩ,所以最大閉環(huán)增益是24dB。
靜音工作模式
MUTE引腳是PAM8403/CS8403控制輸出級的一個(gè)輸入端,在這個(gè)引腳上加一個(gè)邏輯低電平關(guān)閉輸出,輸入一個(gè)邏輯高電平開(kāi)啟輸出,這個(gè)引腳可以作為輸出端的快速關(guān)閉/啟動(dòng),而不需要慢慢減低音量。因為內部的上拉電阻,MUTE引腳還可以懸空。
關(guān)斷工作模式
為了減少不使用時(shí)的功率消耗,PAM8403/CS8403包含關(guān)閉電路來(lái)關(guān)閉放大器的偏壓電路,當SHDN引腳加低電平時(shí),器件處于關(guān)斷模式,電源電流將會(huì )減至最小,因為內部上拉電阻,SHDN引腳還可以懸空。
電源退耦
PAM8403/CS8403是高性能CMOS音頻放大器,需要足夠的電源退耦以保證輸出THD和PSRR盡可能小。電源的退耦需要兩個(gè)不同類(lèi)型的電容來(lái)實(shí)現。為了更高的頻率響應和減小噪聲,一個(gè)適當等效串聯(lián)電阻(ESR)的陶瓷電容,典型值1.0uF,放置在盡可能靠近器件VDD端口可以得到最好的工作性能。為了慮除低頻噪聲信號,推薦放置一個(gè)20uF(陶瓷電容)或更大的電容在靠近音頻放大器出。
輸入電容(Ci)
對于便攜式設計,大輸入電容既昂貴又占用空間。因此需要恰當的輸入耦合電容,但在許多應用便攜式揚聲器的例子中,無(wú)論內部還是外部,很少可以重現低于100Hz至150Hz的信號。因此使用一個(gè)大的輸入電容不會(huì )增加系統性能,輸入電容(Ci)和輸入電阻(Ri)組成一個(gè)高通濾波器,切斷頻率為:
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除了系統損耗和尺寸,滴答聲和噼噗聲受輸入耦合電容Ci 的影響,一個(gè)大的輸入耦合電容需要更多的電荷才能到達它的靜態(tài)電壓(1/2VDD)。這些電荷來(lái)自經(jīng)過(guò)反饋的內部電路,和有可能產(chǎn)生噼噗聲的器件啟動(dòng)端,因此,在保證低頻性能的前提下減小輸入電容可以減少啟動(dòng)噼噗聲。
模擬準旁路電容(CBYP)
模擬 準旁路電容(CBYP)是最關(guān)鍵的電容并與幾個(gè)重要性能相關(guān),在從關(guān)閉模擬啟動(dòng)或復位時(shí),CBYP決定了放大器開(kāi)啟的速度。第二個(gè)功能時(shí)減少電源與輸出驅動(dòng)信號耦合時(shí)制造的噪聲,這些噪聲來(lái)自于內部模擬基準或放大器等其它器件,降低了8403的PSRR和THD+N性能。
欠壓鎖定
PAM8403/CS8403具有低電壓檢測電路,當電源電壓下降到2.0V以下時(shí),8403關(guān)閉輸出,直到VDD≥2.2V時(shí)器件再次開(kāi)啟回到正常狀態(tài)。
短路保護
PAM8403/CS8403具有短路保護功能,一旦檢測到輸出于輸出、輸出于地短路,芯片立即關(guān)閉,避免了芯片受損壞,如果短路消除,器件重新開(kāi)啟。
過(guò)溫保護
當芯片的溫度超過(guò)140℃時(shí),熱保護電路起作用,芯片被關(guān)斷。由于芯片制造工藝的差異,不同的芯片之間最大有15℃的偏差,當溫度下降到30℃后,熱保護取消,8403正常工作。
EMI
在電源端加一個(gè)1000uF的耦合電容,能有效減小EMI,前提是放大器到揚聲器的距離小于(<20CM)。
大部分應用是需要一個(gè)如圖2所示的磁珠濾波器,濾波器有效地減小了1MHz以上的EMI,該應用,在高頻是應選擇高阻抗的,而在低頻率是應選擇低阻抗的。
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使用磁珠濾波器減小EMI
使用注意事項
1. 當PAM8403/CS8403工作在無(wú)濾波器時(shí),必須先接通揚聲器再接通電源,否則容易對芯片造成損壞。
2. 當PAM8403/CS8403工作在無(wú)濾波器時(shí),最好在連接到揚聲器的引出口先套上一個(gè)鐵氧體磁環(huán),以減少可能的電磁干擾。
3. 芯片的極限工作電壓為5.5伏,最大工作電壓為5.0伏。在電池工作時(shí),應當注意如果采用4節新的普通干電池或堿性電池時(shí),其電壓有可能會(huì )超過(guò)6V,從而對芯片造成損壞,所以最好采用4節充電電池,或是3節堿性電池,其總電壓不超過(guò)5.5V。
4. 由于芯片中的數字音量控制具有很大的增益,所以在增大其音量時(shí)要注意不要讓輸入信號過(guò)大而使信號產(chǎn)生削波限幅,甚至還可能使芯片損壞。
5. 在測試時(shí),如果無(wú)濾波器工作,采用純電阻代替揚聲器,所得到的測試結果會(huì )比采用揚聲器作為負載時(shí)的結果為差,包括THD的結果,效率測試的結果等。
詳細的產(chǎn)品資料請查閱:http://www.webuyspringsrealestate.com/products_3373.htm |