NS4358用户手册

Size: px

Start display at page:

Download "NS4358用户手册"

琰头斛
5 years ago
Views:

1 NS4358 用户手册 V1.1 深圳市纳芯威科技有限公司 2011 年 10 月 Nsiway 1

2 修改历史日期版本作者修改说明 V V1.1 增加 SOP-28 封装相关内容 Nsiway 2

3 目录 1 功能说明主要特性应用领域典型应用电路极限参数电气特性芯片管脚描述 TQFN 封装管脚分配图 SOP-28 封装管脚分配图 NS4358 引脚功能描述芯片印章说明 NS4358 典型参考特性 NS4358 应用说明芯片基本结构描述 NS4358 应用参数设置增益计算功放输入电容 Ci 和输入电阻 Ri 选择功放带通滤波器参数设置旁路电容 Cb 选择电源滤波电容选择工作模式设置磁珠与电容上电, 掉电噪声抑制效率保护电路芯片的封装 TQFN 封装尺寸 SOP-28 封装尺寸 Nsiway 3

4 图目录图 1 NS4358 典型应用电路 ( 上图标号对应 TQFN 封装 )... 6 图 2 TQFN 封装管脚分配图 (top view)... 8 图 3 SOP-28 封装管脚分配图 (top view)... 9 图 4 印章说明图 5 带通滤波器外围图 6 二阶巴特沃斯有源低通滤波器图 7 二阶巴特沃斯有源高通滤波器图 8 一线脉冲时序图图 9 输出端加磁珠应用图图 10 TQFN 封装尺寸图 11 SOP-28 封装尺寸表目录表 1 芯片最大物理极限值... 6 表 2 NS4358 电气特性... 7 表 3 NS4358 管脚描述... 9 Nsiway 4

5 1 功能说明 NS4358 是一款超低 EMI, 无需滤波器,5W+3W 2 的高效率的 2.1 声道 +3D 环绕立体声的 D 类音频功放 NS4358 采用先进的技术, 在全带宽范围内极大地降低了 EMI 干扰, 最大限度地减少对其他部件的影响其输出无需滤波器的 PWM 调制结构及反馈电阻内置方式减少了外部元件, 将 2.1 声道功能 3D 环绕立体声功能和带通滤波器集成在单颗芯片上, 只需极少的外围元器件, 最大的节省了 PCB 面积和系统成本 NS4358 内置过流保护过热保护及欠压保护功能, 有效地保护芯片在异常工作状况下不被损坏并且利用扩频技术充分优化全新电路设计, 高达 90% 以上的效率更加适合低电压, 高功率输出的音频系统 NS4358 提供 TQFN 和 SOP-28 封装, 额定的工作温度范围为 -40 至 85 2 主要特性单颗芯片上实现了 3D 环绕立体声和集成带通滤波器的 2.1 声道功能输出功率 (5V 电源 ): 5W(2Ω 负载 )+ 3W 2(4Ω 负载 ) 工作电压范围 :3.0V~5.25V 0.1%THD+N(1.5W 输出功率 2Ω 负载 5V 电源 ) 优异的全带宽 EMI 抑制能力优异的上电, 掉电噪声抑制高达 90% 的效率高 PSRR:-80dB(217Hz) 过流保护过热保护欠压保护 TQFN 和 SOP-28 封装 3 应用领域手提电脑桌面插卡音响台式电脑低压音响系统音乐手机 Nsiway 5

6 4 典型应用电路 PGNDR VORP VDD PVDDL VOLP PGNDL VOLN VDD AVDD BASS 2Ω BYPASS BPAI BASSO HPFB HPFA LPFB LPFA 图 1 NS4358 典型应用电路 ( 上图标号对应 TQFN 封装 ) 5 极限参数表 1 芯片最大物理极限值参数最小值最大值单位说明电源电压 V 储存温度输入电压 -0.3 V DD V 耐 ESD 电压 8000 V 结温 150 o C o C Nsiway 6

7 参数最小值最大值单位说明推荐工作温度 o C 推荐工作电压热阻 JC (SOP28) 20 JA (SOP28) 80 焊接温度 220 o C/W o C/W o C 15 秒内注 : 在极限值之外或任何其他条件下, 芯片的工作性能不予保证 6 电气特性限定条件 :(TA=25,VDD=5.0V) 表 2 NS4358 电气特性符号参数测试条件最小值标准值最大值单位 V DD 电源电压 V I DD 电源静态电流 V DD =5.0V, V IN =0V,No load 14 ma I SD 关断漏电流 V CTRL =0V 1 µa V OS 输出失调电压 mv R O 输出电阻 3 K PSRR 电源抑制比 217Hz -80 db 20KHz -72 db CMRR 共模抑制比 -70 db f SW 调制频率 V DD =2.2V to 5.25V 500 khz η 效率 Po=2.5W,R L =4Ω, V DD =5V 90 % VIH 逻辑控制端高电平 1.2 V DD VIL 逻辑控制端低电平 V P O 输出功率 ( 每个声道 ) THD+N=1%, f=1khz,r L =2Ω 4.0 W THD+N=1%, f=1khz,r L =3Ω THD+N=1%, f=1khz,r L =4Ω THD+N=1%, f=1khz,r L =8Ω THD+N=10%, f=1khz,r L =2Ω THD+N=10%, f=1khz,r L =3Ω 3.2 W 2.6 W 1.2 W 5.0 W 3.8 W Nsiway 7

8 THD+N=10%, f=1khz,r L =4Ω 3.1 W THD+N=10%, f=1khz,r L =8Ω 1.7 W THD+N 总失真度 + 噪声 A VD =2,20Hz f 20KHz R L =2Ω,PO=1.5W 0.1 % Stereo Isolation 立体声分离度 75 db SNR 信噪比 RL=8Ω,Po=0.5W 90 db 7 芯片管脚描述 7.1 TQFN 封装管脚分配图 INPL 1 21 VORN INNL 2 20 PVDD IL 3 19 CTRL AGND 4 IR 5 INNR 6 NS VOBN PVDD PGND INPR 7 15 VOBP 图 2 TQFN 封装管脚分配图 (top view) Nsiway 8

9 7.2 SOP-28 封装管脚分配图 NS4358 图 3 SOP-28 封装管脚分配图 (top view) 7.3 NS4358 引脚功能描述符号表 3 NS4358 管脚描述管脚号 TQFN SOP-28 描述 INPL 1 20 放大器左声道输入正端 INNL 2 21 放大器左声道输入负端 IL 3 22 BASS 左声道输入 AGND 4 23 模拟信号地 IR 5 24 BASS 右声道输入 INNR 6 25 放大器右声道输入负端 INPR 7 26 放大器右声道输入正端 LPFA 8 27 低通滤波器 A LPFB 9 28 低通滤波器 B HPFA 10 1 高通滤波器 A HPFB 11 2 高通滤波器 B BASSO 12 3 重低音滤波输出 BPAI 13 4 重低音输入 Bypass 14 5 旁路电容 VOPB 15 6 放大器低音输出正端 PGND 16,22,26 7,13,16 电源地 Nsiway 9

10 符号管脚号 TQFN SOP-28 描述 PVDD 17,20,24 8,12,17 电源输入 VONB 18 9 放大器低音输出负端 CTRL 工作模式设置 VORN 放大器右声道输出负端 VORP 放大器右声道输出正端 VOLP 放大器左声道输出正端 VOLN 放大器左声道输出负端 AVDD 模拟信号电源 7.4 芯片印章说明图 4 印章说明 NS: 代表公司商标 4358: 代表产品型号 4358 YYWW: 代表封装年周号 Nsiway 10

11 8 NS4358 典型参考特性 NS4358 Efficiency (%) Nsiway 11

12 Nsiway 12

13 THD+N vs OUTPUT POWER RL=8Ω+33uH f=1khz VDD=4.2V VDD=3.6V 1 VDD=5V Output Power (W) Nsiway 13

14 OUTPUT POWER vs SUPPLY VOLTAGE RL=2Ω+33uH f=1khz THD+N=10% Output Power (W) Supply Voltage (V) Nsiway 14

15 9 NS4358 应用说明 NS 芯片基本结构描述 NS4358 是一款 5W+3W 2 的 2.1 声道数字音频功率放大器芯片内部集成了反馈电阻和输入电阻, 放大器的增益可以在外围通过输入电阻设置, 桥式输出芯片 3D 环绕音功能, 通过外部一线脉冲控制开启 9.2 NS4358 应用参数设置增益计算 NS4358 增益通过外接输入电阻 Ri 设置, 左右声道的增益 Av=120K/(Ri+2.5K), 低音 bass 的增益 Av=240K/(Ri+5K) 功放输入电容 Ci和输入电阻 Ri 选择输入电容和输入电阻构成高通滤波器, 左右声道的截止频率为 fc=1/(2π*(ri+2.5k)*ci), 低音 bass 的截止频率为 fc=1/(2π*(ri+5k)*ci) 在 Ri 已经确定的情况下, 根据截止频率 fc 就可以计算出 Ci 功放带通滤波器参数设置 NS4358 内部集成带通滤波器, 外围如下 : 图 5 带通滤波器外围低通滤波器结构如下图图 6 二阶巴特沃斯有源低通滤波器截止频率 FC1=1/(2π*(R*R*C1*C2) 0.5), 其中 R 为内部集成, 其值 50K Nsiway 15

16 高通滤波器结构如下图 NS4358 图 7 二阶巴特沃斯有源高通滤波器截止频率 FC2=1/(2π*(R1*R*C1*C2) 0.5), 其中 R 为内部集成, 其值 100K 通频带 fbw=fc1-fc2 在设计时应注意要将高通的下限截止频率设置的小于低通的上限截止频率旁路电容 Cb 选择 Cb 决定 NS4358 静态工作点的稳定性, 所以当开启有爆裂的输入信号时它的值非常关键 Cb 越大, 芯片的输出倾斜到静态直流电压 ( 即 VDD/2) 越慢, 则开启的爆裂声越小 Cb 取 1uF 可得到一个滴答声和爆裂声都较小的关断功能电源滤波电容选择在放大器的应用中, 电源的旁路设计很重要, 特别是对应用方案的噪声性能及电源电压抑制性能设计中要求滤波电容尽量靠近芯片电源脚典型的电容为 10uF 的电容并上 0.1uF 的陶瓷电容工作模式设置 NS4358 内建 3D 环绕立体声模式, 通过 CTRL 管脚控制功放的工作模式, 使功放在一般模式和 3D 环绕声立体声模式之间自由切换, 功放默认工作在一般模式, 当用户需要进行模式切换时只需将 CTRL 管脚拉低 10us<TLO<60us, 功放进入另一种模式, 也可来连续脉冲, 高电平 10us<THI, 功放检测上升延个数, 工作状态在两种模式之间循环切换 ( 上升延总数奇数个为一般模式, 偶数个为 3D 环绕声立体声模式 ), 管脚拉低并且保持 100us 以上芯片进入关机 (SHUTDOWN) 模式芯片进入关机 (SHUTDOWN) 模式以后, 如要重新进入这两种模式的其中一种必须重新设置示意图如下 : 10us<THI TOFF >100us 10us<TLO<60us 图 8 一线脉冲时序图 Nsiway 16

17 9.2.7 磁珠与电容 NS4358 NS4358 采用先进技术实现了超低 EMI 良好特性要充分发挥 NS4358 功放的性能应用时从以下几个方面可以最大限度降低 EMI 干扰 : 1. 功放输出到喇叭的走线, 连线尽量短, 尽量宽, 而且输出布线, 连线尽可能远离敏感信号线和电路 2. 功放电源脚的退耦电容尽可能靠近芯片引脚电源线, 地线最好采用星形接法 3. 由于空间限制等原因应用环境比较恶劣时在输出端加磁珠和电容可以有效抑制 EMI 干扰使用时磁珠和电容尽可能靠近芯片引脚以下是 NS4358 输出端加了磁珠和电容之后的应用设计参考电路 : 图 9 输出端加磁珠应用图 9.3 上电, 掉电噪声抑制 NS4358 内置上电, 掉电噪声抑制电路, 有效地消除了系统在上电下电唤醒和关断操作时可能出现的瞬态噪声 9.4 效率 NS4358 利用扩展频谱技术充分优化全新 D 类放大器的电路设计, 以提高效率最高可达 90% 以上的效率更加适合低电压大功率输出场合 9.5 保护电路当芯片发生输出引脚与电源或地短路, 或者输出之间的短路故障时, 过流保护电路会关断芯片以防止芯片被损坏短路故障消除后,NS4358 自动恢复工作当芯片温度过高时, 芯片也会被关断温度下降后,NS4358 继续正常工作当电源电压过低时, 芯片同样会被关断, 电源电压恢复后, 芯片会再次启动 Nsiway 17

18 10 芯片的封装 NS TQFN 封装尺寸 PIN #1 DOT BY MARKING BSC PIN #1 I.D. ( ) BSC BSC TOP VIEW BOTTOM VIEW 长度单位 (mm) REF BSC Dimensions In Millimetres SIDE VIEW 图 10 TQFN 封装尺寸 Nsiway 18

19 10.2 SOP-28 封装尺寸图 11 SOP-28 封装尺寸声明 : 深圳市纳芯威科技有限公司保留在任何时间, 并且没有通知的情况下修改产品资料和产品规格的权利, 本手册的解释权归深圳市纳芯威科技有限公司所有, 并负责最终解释 Nsiway 19

NS4159用户手册

NS4159用户手册 NS4159 用户手册 V1.0 Nsiway 1 修改历史日期版本作者修改说明 Nsiway 2 目录 1 功能说明... 5 2 主要特性... 5 3 应用领域... 5 4 典型应用电路... 5 5 极限参数... 6 6 电气特性... 6 7 芯片管脚描述... 7 7.1 NS4159 封装管脚分配图... 7 7.2 NS4159 引脚功能描述... 8 8 NS4159 典型参考特性...