防破音 超强 TDD 抑制 超低 EMI 第二代音乐功放 特性 概要 超低失真度 :0.06% AB/D 工作模式 功率等级 :0.65W 和 0.85W, 有效保护喇叭 超强 TDD 抑制 超低 EMI 无需 VREF 电容 一线脉冲控制 引脚兼容 AW8145 高 PSRR:-70dB(17Hz) 低关断电流 (<0.1μA) 工作电压范围 :.5V~5.5V ESD 保护 :±8kV (HBM) 纤小的 1.5mm 1.5mm FC-9 封装 应用 AW8155 是一款带防破音 超强 TDD 抑制 带有 AB 类 /D 类输出切换技术和超低 EMI 的第二代音乐功放 超低失真度, 独特的防破音技术消除播放过程中产生的破音, 带来曼妙的音乐享受 AW8155 采用艾为专有的 RNS 技术和净音技术, 有效抑制 TDD 噪声的产生 AW8155 有 0.65W 和 0.85W 两个功率等级, 适用于不同喇叭规格, 严格控制功率输出, 有效保护喇叭 AW8155 内置优异的 Pop-Click 杂音抑制电路, 有效避免了芯片在开启和关断操作时的 Pop-Click 杂音 AW8155 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 AW8155 提供纤小 1.5mm 1.5mm FC9 封装, 额定的工作温度范围为 -40 至 85 手机 便携式音频设备 MP3/PMP GPS 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 1 页共 5 页
引脚分布图 AW8155FCR TOP VIEW ( 俯视图 ) AW8155FCR MARKING ( 器件标识图 ) 3 VOP PGND VON 3 VDD AGND CTRL A55 XXX 1 INP AGND INN 1 A B C A B C A55 AW8155FCR XXX - 生产跟踪码 图 1 AW8155 引脚分布俯视图及器件标识图 引脚定义及功能 序号 符号 描述 A1 INP 正相音频输入 A VDD 电源 A3 VOP 正相音频输出 B1 AGND 模拟地 B AGND 模拟地 B3 PGND 功率地 C1 INN 反相音频输入 C CTRL 一线脉冲控制, 低关断 C3 VON 反相音频输出 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 页共 5 页
典型应用图 图 AW8155 单端输入方式应用图 图 3 AW8155 差分输入方式应用图 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 3 页共 5 页
订购信息 产品型号工作温度范围封装形式器件标记发货形式 AW8155FCR -40 ~85 FC-9 A55 卷带包装 3000 片 / 盘 绝对最大额定值 ( 注 3) 参数 电源电压 V DD INP,INN 引脚电压 范围 -0.3V to 6V -0.3V to V DD +0.3V ESD 范围 ( 注 ) 封装热阻 θ JA 80 /W 环境温度 -40 to 85 最大结温 T JMAX 15 存储温度 T STG -65 to 150 引脚温度 ( 焊接 10 秒 ) 60 Latch-up HBM( 人体静电模式 ) 测试标准 :JEDEC STANDARD NO.78B DECEMBER 008 ±8KV +IT:450mA -IT:-450mA 注 1: 如果器件工作条件超过上述各项极限值, 可能对器件造成永久性损坏 上述参数仅仅是工作条件的极限值, 不建议器件工作在推荐条件以外的情况 器件长时间工作在极限工作条件下, 其可靠性及寿命可能受到影响 注 : HBM 测试方法是存储在一个 100pF 电容上的电荷通过 1.5 KΩ 电阻对引脚放电 测试标准 : MIL-STD-883G Method 3015.7 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 4 页共 5 页
模式说明 模式使能信号工作模式放大倍数 NCN 功率 RNS 净音技术 (V/V) (W) 模式 1 D 类 8 0.65 模式 D 类 1 0.85 模式 3 D 类 1 0.85 模式 4 AB 类 1 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 5 页共 5 页
电气特性 测试条件 :T A =5 ( 除非特别说明 ) 参数条件最小典型最大单位 V DD 电源电压.5 5.5 V V IH CTRL 高电平输入 1.3 V DD V V IL CTRL 低电平输入 0 0.35 V V OS 输出失调电压 无输入,V DD =.5V to 5.5V -40 0 40 mv I SD 关断电流 V DD =3.6V,CTRL =0V 0.1 1 μa f SW D 类调制频率 V DD =.5V to 5.5V 600 800 1000 khz T SD 过温保护温度阈值 140 160 170 T SDR 过温保护退出温度阈值 100 10 130 T ON 启动时间 30 40 50 ms Rini 内部输入电阻 0 8.5 35 kω THD+N=10%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =5V.35.61 W THD+N=1%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =5V 1.90.11 W THD+N=10%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =5V 1.47 1.63 W THD+N=1%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =5V 1.19 1.3 W THD+N=10%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =4.V 1.61 1.79 W P O 模式 1 输出功率 THD+N=1%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =4.V 1.31 1.46 W THD+N=10%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =4.V 1.0 1.13 W THD+N=1%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =4.V 0.83 0.9 W THD+N=10%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =3.6V 1.15 1.8 W THD+N=1%,f=1kHz,R L =4Ω,V DD =3.6V 0.95 1.05 W THD+N=10%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =3.6V 0.74 0.8 W THD+N=1%,f=1kHz,R L =8Ω,V DD =3.6V 0.59 0.65 W I q 静态电流 V DD =3.6V, 无输入, 空载 4.3 5. ma η 效率 V DD =3.6V,Po=0.8W,R L =8Ω 80 86 % Av 放大倍数输入电容 33nF, 输入无电阻 7.5 8 8.5 V/V PSRR 电源抑制比 V DD =4.V,Vp-p_sin=00mV 17Hz -55-7 db 1kHz -55-69 db THD+N 总谐波失真 + 噪声 V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.06 0.1 % V DD =3.6V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.06 0.1 % P O NCN NCN 输出功率 f=1khz,r L =8Ω,V DD =4.V 0.65 W T AT 启动时间 ( 完成 11dB 压缩 ) 5 3 40 ms T RL 释放时间 ( 完成 11dB 释放 ) 1.4.6 s A MAX 最大衰减增益 -10-11 -1 db 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 6 页共 5 页
模式 I q 静态电流 V DD =3.6V, 无输入, 空载 4.3 5. ma η 效率 V DD =3.6V,Po=0.8W,R L =8Ω 80 86 % Av 放大倍数 输入电容 33nF, 输入无电阻 11 1 13 V/V PSRR 电源抑制比 V DD =4.V,Vp-p_sin=00mV 17Hz 55-71 db 1kHz 55-70 db THD+N 总谐波失真 + 噪声 V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.05 0.1 % V DD =3.6V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.05 0.1 % P O NCN NCN 输出功率 f=1khz,r L =8Ω,V DD =4.V 0.75 0.85 0.95 W T AT 启动时间 ( 完成 13.5dB 压缩 ) 30 40 50 ms T RL 释放时间 ( 完成 13.5dB 释放 ).6 3. s A MAX 最大衰减增益 -11-13.5-15 db 模式 3 I q 静态电流 V DD =3.6V, 无输入, 空载 4.3 5. ma η 效率 V DD =3.6V,Po=0.8W,R L =8Ω 80 86 % Av 放大倍数 输入电容 33nF, 输入无电阻 11 1 13 V/V PSRR 电源抑制比 V DD =4.V,Vp-p_sin=00mV, 17Hz -60-81 db 1kHz -60-75 db THD+N 总谐波失真 + 噪声 V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.06 0.1 % V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0.06 0.1 % P O NCN NCN 输出功率 f=1khz,r L =8Ω,V DD =4.V 0.75 0.85 0.95 W T AT 启动时间 ( 完成 13.5dB 压缩 ) 30 40 50 ms T RL 释放时间 ( 完成 13.5dB 释放 ).6 3. s A MAX 最大衰减增益 -13.5 db V LIMIT 净音技术检测阈值 (Vp) VDD=4.V 15 30 mvp A MAX1 净音技术最大衰减增益 -15-16 -17 db 模式 4 I q 静态电流 V DD =3.6V, 无输入, 空载 4.5 5.5 ma η 效率 V DD =3.6V,Po=0.8W,R L =8Ω 70 77 % Av 放大倍数 输入电容 33nF, 输入无电阻 11 1 13 V/V PSRR 电源抑制比 V DD =4.V,Vp-p_sin=00mV, 17Hz -55-70 db 1kHz -55-68 db THD+N 总谐波失真 + 噪声 V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0. 0.5 % V DD =4.V,Po=0.5W,R L =8Ω,f=1kHz 0. 0.5 % 一线脉冲控制 T H CTRL 高电平持续时间 V DD =.5V to 5.5V 0.75 10 us T L CTRL 低电平持续时间 V DD =.5V to 5.5V 0.75 10 us T LATCH CTRL 状态锁存时间 V DD =.5V to 5.5V 500 us T OFF CTRL 关断延迟时间 V DD =.5V to 5.5V 500 us 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 7 页共 5 页
测试方法 AW8155 有模拟输出和数字输出两种方式, 其中 AB 类模式输出为模拟信号, 可以直接在输出对差分 信号进行测试 ;D 类模式输出为方波信号, 如图 4 所示, 需要在两个输出各接一个低通滤波器将开关调制 频率滤除, 然后测量滤波器的差分输出即可得到模拟输出信号 图 4 AW8155 测试电路图 低通滤波器推荐采用表 1 中的电阻 电容值 滤波电阻 滤波电容 低通截止频率 500Ω 10nF 3kHz 1kΩ 4.7nF 34kHz 功率计算方法 表 1. AW8155 测试用滤波器推荐值 根据上面的测试方法, 在低通滤波器的输出端得到差分模拟信号, 利用示波器测试差分模拟信号的有效值 Vo_rms, 如下图所示 : 扬声器的功率计算如下 : 图 5 输出有效值示意图 (Vo _ rms) P L = R L ( R L : 扬声器的负载阻抗 ) 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 8 页共 5 页
典型特性曲线 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 9 页共 5 页
版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 10 页共 5 页
PSRR (db) 0-10 -0-30 -40-50 -60 Class-D mode3 f=1khz R L=8O+33µH V DD =5V V DD =4.V V DD =3.6V PSRR vs Frequency PSRR (db) 0-10 -0-30 -40-50 -60 Class-AB mode4 f=1khz R L=8O+33µH V DD=5V V DD=4.V V DD=3.6V PSRR vs Frequency -70-70 -80-80 -90 0 100 1K 10K 0K Frequency ( Hz ) -90 0 100 1K 10K 0K Frequency ( Hz ) Gain (db) 4 0 18 16 14 1 10 8 6 4 Gain vs Frequency mode1 mode mode3 mode4 Output Noise Voltage (V) 300u 80u 60u 40u 0u 00u 180u 160u 140u 10u 100u 80u 60u 40u 0u mode1 mode mode3 mode4 NOISE FLOOR 0 100 1K 10K 0K Frequency ( Hz ) 0 100 1K 10K 0K Frequency(Hz) AB 类系统启动时序 AB 类系统关断时序 VOP & VON VOP & VON CTRL CTRL 10ms/div 10ms/div 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 11 页共 5 页
D 类模式启动时序 D 类模式关断时序 CTRL CTRL VOP&VON VOP&VON 10ms/div 100µs/div NCN 功能启动时序 NCN 功能释放时序 Vin Vin VOP-VON VOP-VON 5ms/div 00ms/div 静音功能启动时序 静音功能释放时序 Vin Vin VOP-VON VOP-VON 00ms/div 8ms/div 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 1 页共 5 页
功能框图 图 6 AW8155 功能框图 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 13 页共 5 页
工作原理 AW8155 是一款带防破音 超强 TDD 抑制 带有 AB 类 /D 类输出切换技术和超低 EMI 的第二代音乐功放 超低失真度, 独特的防破音技术消除播放过程中产生的破音, 带来曼妙的音乐享受 AW8155 采用艾为专有的 RNS 技术和净音技术, 有效抑制 TDD 噪声的产生 AW8155 有 0.65W 和 0.85W 两个功率等级, 适用于不同喇叭规格, 严格控制功率输出, 有效保护喇叭 AW8155 内置优异的 Pop-Click 杂音抑制电路, 有效避免了芯片在开启和关断操作时的 Pop-Click 杂音 AW8155 内置过流保护 过热保护及欠压保护功能, 在异常工作条件下关断芯片, 有效地保护芯片不被损坏, 当异常条件消除后,AW8155 自动恢复工作 AW8155 提供纤小 1.5mm 1.5mm FC9 封装, 额定的工作温度范围为 -40 至 85 抗干扰一线脉冲控制技术一线脉冲控制技术是一种只需要单 GOIO 口就可以对芯片进行操作, 完成多种功能的控制方法, 在 GPIO 口紧缺和布线紧张的便携式系统中很受欢迎 当控制信号的走线比较长, 由于信号完整性或者射频干扰的问题, 会产生窄小的毛刺信号, 艾为的一线脉冲控制技术在控制管脚内部加入了 Deglitch 技术, 可以有效消除毛刺信号的影响, 如图 7 所示 AW8155 CTRL Deglitch 带有毛刺的控制信号 毛刺被消除掉 图 7 艾为 Deglitch 功能示意图 传统的一线脉冲控制技术在芯片启动后仍然接收控制端口的脉冲信号, 因此当主控芯片 ( 如手机 BB) 在芯片工作期间误送脉冲时, 就会发生状态错误的现象 AW8155 采用了一线脉冲状态锁存的技术, 在主控芯片送入脉冲后, 将状态锁存, 不再接收误送的脉冲信号, 如图 8 所示 传统一线脉冲控制技术 状态 4 状态 3 屏蔽异常脉冲信号 状态 4 状态 4 抗干扰一线脉冲控制技术 图 8 抗干扰一线脉冲功能示意图 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 14 页共 5 页
一线脉冲控制方法 AW8155 通过检测 CTRL 管脚送入的一线脉冲信号上升沿数目来判断进入何种模式, 如图 9 所示 :CTRL 管脚直接拉高, 只有一个上升沿,AW8155 进入模式 1;CTRL 管脚直接拉高 拉低 拉高, 有两个上升沿, AW8155 进入模式 依次类推,AW8155 有 4 种工作模式, 最多可以送入 4 个上升沿, 上升沿的数目不允许超过 4 个 一线脉冲的高 低电平时间为 0.75μs 到 10us 之间, 建议采用 us 的高 低电平时间 图 9 一线脉冲控制方法 需要在模式之间切换时, 需要将 CTRL 先拉低, 拉低时间 ( 建议拉低时间为 1ms) 超过 T OFF 后, 芯片 关断, 内部寄存器复位, 再送入需要的脉冲就可以了, 如图 10 所示 图 10 一线脉冲状态切换控制时序 RNS(RF TDD Noise Suppression) TDD Noise 产生的原因 GSM 蜂窝电话采用 TDMA:Time Division Multiple Access( 时分多址 ) 时隙分享技术 时分多址把时间分割成周期性的帧, 每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号, 基站发向多个移动终端的信号也都按顺序安排在预定的时隙中传输 这其中每个 TDMA 帧含 8 个时隙, 整个帧时长约为 4.615ms, 每个时隙时长为 0.577ms GSM 制式的手机,RF 功率放大器每隔 4.615ms(17Hz) 就会有一次讯号传输, 讯号传输时会产生间歇的 Burst 电流和很强的电磁辐射 间歇的 Burst 电流会形成 17Hz 的电源波动 ;900MHz 和 1800MHz 的高频 RF 信号形成了 17Hz 的射频包络信号 17Hz 的电源波动会通过传导耦合到音频讯号通路中, 17Hz 的射频包络信号会通过辐射耦合到音频讯号通路中, 如果防护不好, 就会产生可听到的 TDD Noise, 其中包括了 17Hz 噪声和 17Hz 的谐波噪声信号 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 15 页共 5 页
VBAT 4.615ms RF 图 11 GSM 射频工作时电源电压和 RF 信号示意图 RNS 技术通过艾为特有的电路架构对传导和辐射的干扰进行了全方面的抑制 有效提高对 TDD Noise 的抑制能力 传导噪声的抑制 RF 功率放大器工作时, 以 17Hz 的频率从电池中抽取电流, 由于电池有一定的内阻, 会在电源上引起 17Hz 的电源纹波, 电源纹波会通过音频功率放大器耦合到喇叭上 对电源波动的抑制能力取决于音频功率放大器的 PSRR vout PSRR = 0 log( vdd 全差分放大器由于输入 输出完全对称, 理论上电源波动对两个输出的影响是完全一样的, 差分输出完全不受电源波动的影响 实际情况中, 由于工艺偏差等因素影响, 放大器会有一定的失配,PSRR 一般都优于 -60dB,-60dB 表示输出相对于电源的波动可以衰减 1000 倍, 比如 500mVp 的电源波动, 差分输出为 0.5mV, 基本可以满足应用需求 但在实际应用中,PSRR 为 -60dB 甚至 -80dB 的功率放大器都可能会碰到传导的 TDD Noise 问题, 这是为什么呢? 这里我们还需要考虑音频功率放大器外围器件失配的影响 对传统音频功率放大器, 当输入电阻 Rin 输入电容 Cin 发生失配时, 会极大地影响音频功率放大器的 PSRR 指标, 在 4 倍放大倍数情况下,1% 的输入电阻 电容失配会使 PSRR 弱化到 -46dB 左右,10% 的输入电阻 输入电容失配会使 PSRR 弱化到 -8dB 左右, 当电源波动较大时, 就很容易产生可听到的 TDD Noise 为了提升输入电容失配情况下音频功率放大器的 PSRR,AW8155 采用了特有的传导噪声抑制电路, 使得输入电容偏差 10% 甚至更大的情况下仍然保持较高的 PSRR 值, 极大地抑制了传导噪声的产生 ac ac ) 辐射噪声的抑制 音频讯号模块的输入走线, 输出走线, 喇叭环路, 甚至电源和地环路都可能会受到 RF 辐射干扰, 较 长的输入走线 输出走线类似于天线的作用, 尤其容易受到 RF 辐射的影响 在设计中可以采用合理的 PCB 布局来降低 RF 辐射的影响, 如尽量缩短输入 输出走线长度 ; 音频器 件尽量远离 RF 天线并屏蔽 ; 保持音频讯号通路上各器件地的完整性 ; 在敏感结点增加到地的小电容旁路 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 16 页共 5 页
RF 信号等 但是在实际应用中,PCB 布局很难完全考虑到 RF 辐射对音频讯号通路的影响, 仍然会有一些 RF 能量会耦合到音频讯号通路中, 形成可听的 TDD Noise 为此,AW8155 在芯片内部采用了特有的 RF 辐射抑制电路, 在芯片内部建立屏蔽层, 有效阻挡高频 RF 能量进入芯片中, 保证功放输出给喇叭的驱动信 号不会受到天线 RF 辐射的影响, 从而避免了由于天线 RF 辐射引起的 TDD Noise 图 1 RF 辐射耦合示意图 净音技术 ( 免提模式 ) 通过 RNS 技术,AW8155 可以很好地抑制 17Hz 的电源纹波干扰和 RF 辐射干扰, 但如果 RF 信号对音频功率放大器的前级 ( 如 BB) 形成了干扰, 前级音源信号中就含有 17Hz 的 TDD noise 信号, 这样的干扰信号与输入信号一样, 会通过放大器放大, 在喇叭上形成可听到的 TDD noise 净音技术主要用于抑制输入信号中 17Hz 的 TDD noise 干扰, 只在 AW8155 模式 3 中带有这个技术 实时地检测输入信号的幅度, 当输入信号的幅度低于设定的阈值后, 逐步降低 AW8155 内部的增益, 有效降低免提空闲时段内的 TDD noise VBAT TDD Noise TDD Noise 图 13 净音技术原理图 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 17 页共 5 页
NCN 音频应用中, 输入信号过大或电池电压下降等因素都会导致音频放大器的输出信号发生不希望的破音失真, 并且过载的信号会对扬声器造成永久性损伤 艾为独特的无破音 (NCN) 功能可以通过检测放大器的破音失真, 自动调整系统增益, 使得输出音频信号保持圆润光滑, 不仅有效地避免了大功率过载输出对喇叭的损坏, 同时带来舒适的听音感受 AW8155 的四种模式全部带有 NCN 功能, 有效防止破音生产, 保护喇叭不被损坏 图 14 NCN 工作原理图 启动时间 (attack time) 启动时间是指 NCN 功能从检测发现输出破音失真, 到增益衰减至最大所需要的时间 快速的启动时间可以响应快速变化的信号, 防止瞬间破音产生并很好地保护喇叭, 但是快速的启动时间可能会带来喘息声的问题 ; 缓慢的启动时间可以保持音乐缓慢变化的韵律, 但是缓慢的启动时间对快速的信号变化响应较差, 可能会带来破音的问题 AW8155 针对手机等便携式设备的音频特点, 启动时间设置为 3ms~40ms, 在保持音乐韵律的同时, 有效消除破音 保护喇叭 释放时间 (release time) 释放时间是指 NCN 功能检测到输出不再破音失真, 从最大衰减增益到正常增益所需要的时间 快速的释放时间可以响应快速变化的信号, 可以很好的恢复音乐中快速变化的信号, 但是和启动时间一样, 快速的释放时间也可能会带来喘息声 ; 缓慢的释放时间使失真平滑, 柔和, 可以较好地抑制破音产生, 但较长的释放时间会使音乐听起来 闷, 缺乏冲击力 AW8155 针对手机等便携式设备的音频特点, 释放时间设定为 s~.6s 无需滤波器的 D 类放大器 传统 D 类放大器在无输入信号的空闲状态, 输出是反相的方波输出, 反相的方波直接加在喇叭负载上, 会在喇叭上形成很大的开关电流功耗, 因此需要在功放输出增加 LC 滤波器来恢复模拟音频信号 LC 滤波器增加了成本和 PCB 布板面积, 同时增加了功耗, 降低了 THD+N 等性能 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 18 页共 5 页
AW8155 采用了无需滤波器的 D 类放大器架构, 不需要输出的 LC 滤波器 在无输入信号的空闲状态, 功放的两个输出 (VOP VON) 为同相的方波, 不会在喇叭负载上产生空闲开关电流 在输入端加了输入 信号后, 输出的占空比发生变化,VOP 的占空比变大的同时 VON 的占空比变小, 输出的差分值在喇叭上 形成了输出的差分放大信号 无需 VREF 电容, 管脚兼容 AW8145 AW8155 与 AW8145 管脚兼容, 在无需 AW8145 VREF 脚 1uF 的电容的情况下达到 AW8145 相同的效果, 为 PCB 设计节省空间和成本, 使设计更加方便 EEE AW8155 采用艾为拥有专利的 EEE 技术, 有效控制功放数字输出时的边沿速度, 在全带宽范围内极大地降低 EMI 干扰, 完全满足 FCC CLASS B 规范要求 Pop-Click 抑制 Pop-Click 是发生在功放开启和关断瞬间的异常杂音,AW8155 采用艾为专有的 Pop-Click 抑制电路, 有效抑制功放打开 关断时的瞬间噪声 效率输出晶体管的开关工作方式决定了 D 类放大器的高效率 在 D 类放大器中, 输出晶体管就如同是一个电流调整开关, 切换过程中消耗的额外功率基本可以忽略不计 输出级相关的功率损耗主要是由 MOSFET 导通电阻与电源电流产生的 I R 决定 AW8155 的 D 类效率可达 88% 自动恢复的过流过温保护功能 AW8155 带有可自动恢复的输出过流保护功能, 当过流发生的时候,AW8155 内部的保护电路将芯片关断, 保证芯片不被损坏, 当故障消除后, 芯片自动恢复工作, 无需重新启动 当芯片温度过高超过关断温度阈值 (160 ) 时, 芯片也会被关断 当温度下降到低于恢复温度阈值 (10 ) 时,AW8155 继续正常工作 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 19 页共 5 页
应用信息 电源去耦电容电源端加适当的去耦电容可以确保器件的高效率及最佳的 THD 性能, 同时为得到良好的高频瞬态性能, 希望电容的 ESR 值要尽量小 一般使用 1μF 的陶瓷电容将 V DD 旁路到地 去耦电容在布局上应尽可能的靠近芯片的 V DD 放置 如果希望更好地滤除低频噪声, 则需要根据具体应用添加一个 10μF 或更大的去耦电容 同时在电源管脚上放置一个 33pF~0.1uF 的陶瓷电容, 用以滤除电源上的高频干扰 输入滤波器音频信号通过隔直电容输入到 AW8155 的 INP 与 INN 输入电容与内置输入电阻 Rin(8.5KΩ) 构成 1 一个高通滤波器 选用 Cin=33nF, 截止频率为 f C = = 169Hz π RinCin 应用中可以选用较小的 Cin 电容以滤除从输入端耦合进入的 17Hz 噪声 两个输入电容之间良好的匹配对提升芯片整体性能及噼噗 - 咔嗒声抑制都有帮助 Cin 33nF INP 差分输入 Cin 33nF INN 图 15 差分输入方式 单端输入 Cin 33nF INP Cin 33nF INN 图 16 单端输入方式 输出磁珠与电容 AW8155 在没有磁珠 电容的情况下, 对 60cm 的音频线, 仍可满足 FCC 标准要求 在输出音频线过长或器件布局靠近 EMI 敏感设备时, 建议使用磁珠 电容 磁珠及电容要尽量靠近芯片放置 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 0 页共 5 页
VOP 磁珠 1nF VON 磁珠 1nF 图 17 典型的输出磁珠 电容应用图 推荐磁珠类型 供应商 型号 封装 描述 Sunlord UPZ1608U1-RTF 0603 Imax=.A;Z@100MHz=0Ω;DCR=0.05Ω; 喇叭阻抗 8Ω 在 D 类模式下, 输出为方波信号, 该方波信号在输出电容上会形成开关电流, 增加静态功耗, 因此输出电容不宜太大, 推荐使用 1nF 的陶瓷电容 在 AB 类模式模式下, 太大的输出电容会影响功放输出的稳定性, 这种模式下, 输出电容不能大于 5nF FC 封装 AW8155 提供纤小 1.5mm 1.5mm FC-9 封装 FC 封装采用先进的 Flip-Chip 封装工艺, 铜镀银金属框架 (Cu/Ag), 封装焊盘有 0.03~0.05mm 的镀锡层厚度, 具有成熟稳定的封装可靠性, 保证了贴片过程的焊接良率 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 1 页共 5 页
DEMO 板信息 原理图 1 3 4 5 6 AW8155 DEMO WITH P89LPC93A1 V1.0 D 1 WIRE CIRCUIT C 1uF VCC VCC 1 3 TPS7830 VIN OUT GND EN NC 5 4 3.0V C3 1uF VCC R1 R R3 R4 AW8155 VDD VDD D C B A 1 1 1 1 PULSE A A B B BUTTON4 PULSE A A B B BUTTON3 PULSE A A B B BUTTON PULSE A A B B BUTTON1 4 3 4 3 4 3 4 3 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 13 14 P89LPC93A1 P.0/ICB P.1/OCD P0.0/CMP/KBI0 P1.7/OCC P1.6/OCB P1.5/RST Vss P3.1/XTAL1 P.7/ICA P.6/OCA P0.1/CINB/KBI1 P0./CINA/KBI P0.3/CIN1B/KBI3 P0.4/CIN1A/KBI4 P0.5/CMPREF/KBI5 VDD P3.0/XTAL/CLKOUT P0.6/CMP1/KBI6 P1.4/INT1 P0.7/T1/KBI7 P1.3/INT0/SDA P1.0/TXD P1./T0/SCL P1.1/RXD P./MOSI P.5/SPICLK P.3/MISO P.4/SS 8 7 6 5 4 3 1 0 19 18 19 16 15 1_WIRE LED1 C1 1uF 3.0V LED LED3 NCN_0.5 NCN_ NCN_6 VDD RGND 0 RVCC 0 LED4 NCNOFF VCC INP INN PHONEJACK CTRL 1_WIRE J1 ON 5 4 3 1 CINP 33nF CINN 33nF R-GND 0 RINP RINN R5 0 A1 C1 C B CREF 1u IN+ CTRL VREF AGND B1 A VDD AW8155 PGND B3 CVDD CVDD-1 OUT+ IN- OUT- A3 C3 B+ B- PLUG CD 1u 1 3 4 CO+ 1u CO- 1u VOP VON C B A 1 3 4 5 6 PCB 位图 Top Layer Bottom Layer 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 页共 5 页
卷带描述 Carrier Tape A0 = 1.78mm B0 = 1.78mm K0 = 0.69mm Cover Tape 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 3 页共 5 页
Reel 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 4 页共 5 页
封装描述 TOP VIEW BOTTOM VIEW 1.500±0.050 0.500±0.050 1.500±0.050 Ø0.60±0.050 Typ. 0.31 Ref PIN A1 CORNER 0.500±0.050 1.000 Ref PIN A1 SIDE VIEW 0.550±0.050 0.000~0.050 0.15 Ref. FC-9 Unit: mm 声明 : 上海艾为电子技术有限公司不对本公司产品以外的任何电路使用负责, 也不提供其专利许可 上海艾为电子技术有限公司保留在任何时间 没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利 版权所有 01 上海艾为电子技术有限公司第 5 页共 5 页