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EG8403芯片用户手册 2011 © 屹晶微电子有限公司版权所有 3W无滤波器D类立体声音频功放 REV 1.0
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2011 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 版本变更记录 版本号 日期 描述 V1.0 2011 年11 月29 日 EG8403 数据手册初稿
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屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2011 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com EG8403 芯片数据手册 V1.0 1. 特点 无滤波器的D类放大器，低静态电流和低EMI 在 4Ω负载和5V电源条件下，提供高达3W输出功率 效率高达90% 低 THD，低噪声 短路电流保护 热保护 极少的外围元器件，节省空间和成本 封装形式： SOP16无铅封装 2. 描述 EG8403立体声D类音频功率放大器能够以D类放大器的效率提供AB类功率放大器的性能。采用低噪声， 无滤波器结构可以省去传统D类放大器的输出低通滤波器。需要极少的外围元件，从而节省PCB的空间和系 统成本，是便携式应用的理想选择。EG8403能够以高于85%的效率提供3W功率，同时具有系统关断及静音控 制功能。特殊的线路架构增强了抗噪声能力，减少了射频干扰。 3. 应用领域 LCD 电视、监视器 笔记本电脑 手机/免提电话 便携式DVD播放器，游戏机
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 4. 引脚 4.1. 引脚定义 EG8403 OUTL+ PGND OUTL- PVDD VDD INL VREF OUTR+ PGND OUTR- PVDD SHDN GND INR NC MUTE 图4-1. EG8403 管脚定义 4.2. 引脚描述 引脚序号 引脚名称 I/O 描述
1 OUTL+ O 左通道同相输出
2,15 PGND GND 功率地
3 OUTL- O 左通道反相输出
4,13 PVDD POWER 功率电源
5 MUTE
I 静音控制输入（低电平有效）
6 VDD POWER 模拟电源
7 INL I 左通道输入
8 VREF I 内部基准源，从 VREF 连接一个旁路电容到 GND
9 NC NC 空脚
10 INR I 右通道输入
11 GND GND 模拟地
12 SHDN
I 系统关断控制（低电平有效）
14 OUTR- O 右通道反相输出
16 OUTR+ O 右通道同相输出
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 5. 结构框图 MODULATOR DRIVER Thermal Protection INTERNAL OSCILLATOR BIAS AND REFERENCES Current Protection DRIVERMODULATOR Interface Control Attenuation Decoder OSC INL GND PVDD PGND +OUT_R -OUT_R VREF +OUT_L -OUT_L PVDD PGND MUTE SHDN INR VDD/2 VDD/2 6 4 13 15 VDD 图5-1. EG8403 结构框图 6. 典型应用电路
6.1 EG8403 典型应用电路图
0.47uF 0.1uF VDD 470uF PVDD 1uF OUTL+ OUTL- OUTR- OUTR+ GND NC PGND SHDN MUTE 1uF PVDD 1uF 6 4 13 图6-1. EG8403 典型应用电路图
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 7. 电气特性 7.1 极限参数 无另外说明，在TA=25℃条件下 符号 参数名称 测试条件 最小 最大 单位 VDD 工作电压 - -0.3 5.5 V VI 输入电压 - -0.3 VDD+0.3 V TA 工作温度 - -40 85 ℃ TJ 工作结温 - -40 125 ℃ TSTG 存储温度 - -65 150 ℃ TSLD 焊接温度 5 秒 - 300 ℃ 注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。 7.2 典型参数 无另外说明，在TA=25℃ 7.3 热信息 无另外说明，在TA=25℃ 7.4 电气参数 VDD=5V,GAIN=25dB,R=8Ω ,T=25℃,除非另外注明 符号 参数名称 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 电源电压 AVDD,PVDD 2.2 - 5.2 V VIH SHDN 输入高电平 VDD=5.0V 1.3 - - V VIL SHDN 输入低电平 VDD=5.0V - - 0.4 VIH MUTE 输入高电平 VDD=5.0V 1.3 - - V VIL MUTE 输入低电平 VDD=5.0V - - 0.4 符号 参数名称 测试条件 最小 典型 最大 单位 ΘJA 热阻 SOP-16 封装 - - 110 ℃/W 符号 参数名称 测试条件 最小 典型 最大 单位 VIN 工作电压 - - 2.2 - 5.0 V
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com PO 输入功率 THD+N=10%,f=1KHz,RL=4Ω VDD=5.0V - 2.8 - W VDD=3.6V - 1.3 - THD+N=1%,f=1KHz,RL=4Ω VDD=5.0V - 2.1 - W VDD=3.6V - 1 - THD+N=10%,f=1KHz,RL=8Ω VDD=5.0V - 1.7 - W VDD=3.6V - 0.8 - THD+N=1%,f=1KHz,RL=8Ω VDD=5.0V - 1.20 - W VDD=3.6V - 0.6 - THD+N 总谐波失真 噪声 VDD=5.0V,PO=0.5W,RL=8Ω F=1KHz - 0.15 - VDD=3.6V,PO=0.5W,RL=8Ω - 0.14 - VDD=5.0V,PO=1W,RL=4Ω F=1KHz - 0.18 - VDD=3.6V,PO=1W,RL=4Ω - 0.16 - GV 增益 - - - 25 - dB PSRR 电源抑制比 VDD=5.0V,Inputsac-grounded with CIN=0.47μF f=1KHz - -50 - dB CS 串扰 VDD=5.0V,PO=0.5W, RL=8Ω, GV=25dB f=1KHz - -85 - dB SNR 信噪比 VDD=5.0V,Vorms=1V,GV=25dB f=1KHz - 80 - dB VN 输出噪声 VDD=5.0V,Inputs floating with CIN=0.47μF A-weighting - 87 - μV No A-weighting - 136 - Dyn 动态范围 VDD=5.0V,THD=1% f=1KHz - 90 - dB η 效率 RL=8Ω,THD=10% f=1KHz - 85 - RL=4Ω,THD=10% - 80 - IQ 静态电流 VDD=5.0V No Load - 5 - mA VDD=3.0V - 3.6 - IMUTE 静音电流 VDD=5.0V VMUTE=0.3 V - 3.5 - mA ISD 关断电流 VDD=2.5V to 5.5V VSD=0.3V - <1 - μA Vos 输出失调电 压 VIN=0V, VDD=5V - - 10 - mV OTP 过温保护 无负载结温 VDD=5.0V - 135 - OTH 过温迟滞 - 20 -
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 8. 应用信息 8.1 最大增益 EG8403 内部有两级放大器，第一级增益由输入电阻（Ri+Re） （芯片外部与内部之和）和反馈电阻Rf 决 定，第二级增益固定为2 倍，第一级放大器的输出作为第二级放大器的输入，因此两个放大器的增益刚好 相乘，但相位相差180°。所以EG8403 总的增益为 A =20*log [2*((Rf /(Ri +Re ))] EG8403 的反馈电阻Rf=180KΩ，而输入电阻Ri（芯片内部电阻）为20KΩ，所以最大闭环增益是25dB。 8.2 静音工作模式 MUTE 引脚是 EG8403 控制输出级的一个输入端。在这个引脚上加一个逻辑低电平关闭输出，输入一个 逻辑高电平开启输出。这个引脚可以作为输出端的快速关闭/启动，而不需要慢慢减低音量。因为内部的上 拉电阻，MUTE 引脚可以悬空。 8.3 关断工作模式 为了减少不使用时的功耗，EG8403 包含关闭电路来关闭放大器的偏压电路，当SHDN 引脚加低电平时， 器件处于关断模式，电源电流将会减至最小，因为内部的上拉电阻，SHDN 引脚可以悬空。 为了消除断电时的噼噗声音，放大器应先处于静音或关断模式然后再关闭电源。 8.4 电源退耦 EG8403 是高性能CMOS 音频放大器，需要足够的电源退耦以保证输出THD 和PSRR 尽可能小。电源的 退耦需要两个不同类型的电容来实现。为了更高的频率响应和减少噪声，一个具有适当等效串联电阻(ESR) 的陶瓷电容，典型值1.0μ F，放置在尽可能靠近器件VDD 端口可以得到最好的工作性能。为了滤除低频噪声 信号，推荐在靠近音频放大器处放置一个20μ F（陶瓷）电容或更大的电容。 8.5 输入电容 对于便携式设计，大输入电容既昂贵又占用空间。因此需要恰当的输入耦合电容。但在许多便携式应 用扬声器的例子中，无论内部还是外部，很少可以重现低于 100Hz 至 150Hz 的信号。因此，使用一个大的 输入电容不会增加系统性能。输入电容（Ci）和输入电阻（Ri）组成一个高通滤波器，切断频率为 除了系统损耗和尺寸，滴答声和噼噗声受输入耦合电容Ci 的尺寸影响。 一个大的输入耦合电容需要更多的 电荷才能达到它的静态电压(1/2 V ) 。这些电荷来自经过反馈的内部电路和有可能产生噼噗声的器件启动端 因此，可以根据需求的低频率特性和波谱，使电容减到最小。
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 8.6 模拟基准旁路电容（CBYP） 模拟基准旁路电容 CBYP 是最关键的电容，且与几个重要性能相关。在从关闭模式启动或复位时，CBYP 决定了放大器开启的速度。第二个功能是减少电源与输出驱动信号耦合产生的噪声。该噪声来自内部模拟 基准源放大器，这降低了EG8403 的PSRR 和 THD+N 性能。 推荐使用0.47μ F 至1.0μ F 陶瓷电容作为旁路电容（CBYP）以得到最佳的THD 和噪声特性。增大旁路电 容可以减小电源开启/关闭时进入和退出开关模式时的滴答声和噼噗声。 8.7 电源开启/关闭时噼噗噪声 EG8403 内部有减小开启时噼噗噪声的电路。当器件开启时，放大器被静音，一个内部电流源加电压至 VREF 引脚。器件会保持静音状态直到VREF 引脚达到电源电压的一半，只有当VREF 电压达到稳定状态，器 件才会正常工作。 为了关闭时最佳的性能，放大器先设为静音/关闭模式，然后再关闭电源。一个如图 8-1 所示的外部电 路也可以减小电源关闭时噼噗噪声：VTH 设为 1.3V，VDD=5V，比静音/关闭模式时的阈值电源略高，电阻 R1 减小了内部电阻的温度特性，而电容C 加快了响应速度。注意这个电路只能工作在VDD=4.5V 至5.5V，否则 EG8403 不能正常工作。 C 1nF 10K MUTE or SHDN 47K VDD 图8-1. 减小电源噼噗声的外部电路 8.8 欠压锁定（UVLO） EG8403 具有低电压检测电路。当电源电压下降到 2.0V 或更低时，EG8403 关闭输出，直到 VDD≥2.2V 时器件再次开启回到正常状态。 8.9 短路电流保护（SCP） EG8403 输出端具有短路保护功能，一旦检测到输出与输出短路及输出与地短路，芯片立即关闭，避免 了芯片受损坏。如果短路消除，器件重新开启。 8.10 过温保护 当芯片的温度超过 120℃时，热保护电路起作用，芯片被关断。由于芯片制造工艺的差异，不同的芯片之间最大有 15℃的偏差。当温度下降 40℃后，热保护消除，EG8403 正常工作。
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 8.11 电磁辐射（EMI） 在电源端加一个1000μ F 的耦合电容， 能有效减小电磁辐射， 前提是放大器到扬声器的距离小于20cm。 大部分应用时需要一个如图8-2 所示的磁珠滤波器。滤波器有效减小了1MHz 以及以上的电磁辐射。该应用 中，在高频率时选择高阻抗的，而在低频率时应选择低阻抗的磁珠。 OUT+ 200pF OUT+ Ferrite Bead 200pF Ferrite Bead 图8-2. 使用磁珠滤波器减小电磁辐射
屹晶微电子有限公司 EG8403 芯片数据手册 V1.0 D 类立体声音频功放 2010 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 9. 封装尺寸
9.1 SOP16 封装尺寸
符号 尺寸（mm） Min Max A 1.350 1.750 A1 0.100 0.250 A2 1.350 1.550 B 0.330 0.510 C 0.190 0.250 D 9.800 10.000 E 3.800 4.000 E1 5.800 6.300 e 1.270（TYP） L 0.400 1.270 Θ 0° 8°