LS8002D

LS8002D LSHTECH 3W 单声道 AB 类音频功放 LS8002D 用户手册 V1.1 2018 年 01 月 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 3W 单声道 AB 类音频功放 芯片功能说明 芯片的基本应用  LS8002D 是一颗带关断模式的音频功放 IC。在  手提电脑 5V 输入电压下工作时，负载（ 4Ω ）上的平均  台式电脑 功率为 3W，且失真度不超过 10%。而对于手提  低压音响系统 设备而言，当 VDD 作用于关断端时， LS8002D  蓝牙音箱 将会进入关断模式，此时的功耗极低。  LS8002D 的应用电路简单， 只需极少数外围器件；  LS8002D 输出不需要外接耦合电容或上举电容和 LS8002D 原理框图 VDD 缓冲网络；  LS8002D 采用 SOP8 封装，特别适合用于小音量、 INN - 小体重的便携系统中； INP + VO1  40K LS8002D 可以通过控制进入关断模式，从而减少 50K LS8002D 内部具有过热自动关断保护机制；  LS8002D 工作稳定，增益带宽积高达 2.5MHz， Av=1 功耗；  40K BYP SD VDD/2 VO2 + BIAS 50K GND 并且单位增益稳定。通过配置外围电阻可以调整 放大器的电压增益，方便应用。 芯片功能主要特性  VDD=5V，RL=4Ω，Po=3W，THD+N≤10%  宽工作电压范围 2.0V—5.5V  优异的上掉电 POP 声抑制  不需驱动输出耦合电容、自举电容和缓冲网络  单位增益稳定  采用 SOP8 封装 1 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 芯片定购信息 表1 订购信息表 芯片型号 封装类型 包装类型 最小包装数量（PCS） LS8002DSO SOP8 管装 100/管 备注 典型应用电路 OFF ON CB 1 SD VOP 2 GND Bypass 7 VDD 1uF 3 Ci 0.39uF 8002D INP VDD 6 Cs 0.1uF Ri 4 220uF 5 INN VON 20K Rf 8 20K 图1 LS8002D 典型应用电路 注: 以上应用图中元件说明： Ci：隔直电容，采用 0.39µF 或更小的,进一步消除咔嗒-噼 噗声和从输入端耦合进入的噪声。 Cs：电源去耦电容，采用足够低 ESR 的电容(小于 1µF),当 VDD=5V 时，为更好的滤除低频噪声，建议另加一个低 ESR 电容（不小于 10µF）。去耦 电容离 VDD 管脚越近越好，保持 1.5mm 之内。 CB ： BYPASS 端口输出 VDD/2 电压，通过电容 CB (1µF)接地以保证稳定性。 引脚分布图 SD 1 8 VOP Byp 2 7 GND 8002D INP 3 6 VDD INN 4 5 VON 图2 LS8002D 管脚定义 2 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 LS8002D 管脚描述 表2 LS8002D 管脚描述 管脚号 符号 描述 1 SD 2 BYP 偏置电压输出端 3 INP 正相输入端 4 INN 负相输入端 5 VON 负相输出端 6 VDD 电源 7 GND 地 8 VOP 正相输出端 关断控制端，高电平关断 芯片特性说明 芯片最大极限值 表 3 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 1.8 6 V 储存温度 -65 150 输入电压 -0.3 VDD 耐 ESD 电压 1 2000 V HBM 耐 ESD 电压 2 250 V MM 节温 150 o 推荐工作温度 -40 85 推荐工作电压 2.5 5.5 o C V C 典型值 150 o C 热阻 焊接温度 35 o 140 o 220 3 C/W C/W o C 15 秒内 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 芯片数字逻辑特性 表 4 关断信号数字逻辑特性 参数 最小值 典型值 最大值 单位 说明 电源电压为 5V VIH 1.5 V VIL 1.2 V 芯片性能指标特性 表 5 LS8002D 芯片电气特性参数表 符号 参数 测试条件 最小值 标准值 最大值 单位 VDD 输入电压范围 2 5 5.5 V Vout 输出电压范围 5.5 V Vuvlo VDD 迟滞启动电压 fosc 振荡器频率 Rdson 导通阻抗 VDD=5V 200 mΩ I(Q) 静态电流 VDD= 5V, no load 10 mA I(SD) 关断电流 10 μA 10 mV 2 V KHz V(关断)=2.5V, VDD= 2.5V to 5.5V VOS 输出失调电压 VIN = 0V THD+N=10% ,f=1kHz, 2.8 RL=4Ω Po 输出功率 VDD=5V W THD+N=1%, f=1kHz, 1.5 RL=4Ω THD+ VDD=5V,PO=1W, RL=8Ω, 总谐波失真和噪声 N 0.2 % 20Hz≤f≤20KHz 4 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 LS8002D 应用说明 输入电阻（Ri） LS8002D 内部设有两级的放大，第一级增益可通过外置电阻进行配置，而第二级增益是内部固定的。通过 选择输入电阻的参数值可以配置放大器的增益： AVD=2X(Rf/Ri) （1） 输出与反馈的平衡取决于电路的阻抗匹配情况，CMRR，PSRR 和二次谐波失真的消除也可以得到优化。 因此采用精度为 1％的电阻优化的效果更为显著。在 PCB 布局时，输入电阻应尽量的靠近芯片的输入引脚以获 得更好的信噪比效果和更高的输入阻抗。低增益和大电压信号可以使得芯片的性能更为突出。 退耦电容 Cs 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纹波抑制性能。 LS8002D 是一款高性能的音频功率放大器，需要适当的电源退耦以确保它的高效率和低谐波失真。退耦电 容采用低阻抗陶瓷电容，尽量靠近芯片电源供电引脚，因为电路中任何电阻，电容和电感都可能影响到功率转 换的效率。一个 470uF 或更大的电容放置在功率电源的附近会得到更好的滤波效果。典型的电容为 470uF 的电 解电容并上 1uF 的陶瓷电容。 输入电容 Ci LS8002D 用在单端输入系统中，输入端是个高通滤波器，输入电容是必须的。输入端作为高通滤波器时， 滤波器截止频率的计算公式如下： fc  1 2 R i C i （2） 输入电阻和输入电容的参数直接影响到滤波器的下限频率，从而影响放大器的性能。输入电容的计算公式如下： Ci  1 2 Rifc （3） 如果信号的输入频率在音频范围内，输入电容的精度可以是±10％或者更高，因为电容不匹配会影响滤波 器的性能。 过大的输入电容，增加成本、增加面积，这对于成本、面积紧张的应用来讲，非常不利。显然，确定使用 多大的电容来完成耦合很重要。实际上，在很多应用中，扬声器（Speaker）不能够再现低于 100Hz－150Hz 的 低频语音，因此采用大的电容并不能够改善系统的性能。 除了系统的成本和尺寸外，噪声性能被输入耦合电容大小影响，一个大的输入耦合电容需要更多的电荷以 达到静态直流电压（通常为电源中点电压即 1/2VDD），这些电荷来自于反馈的输出，往往在器件使能时产生噪 5 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 声。因此，基于所需要的低频响应的基础上最小化输入电容，开启噪声能够被最小化。 旁路电容 (CBYP) 在 LS8002D 应用电路中，另一电容 CB（接 BYP 管脚）也是非常关键，CB 会影响 PSRR、开关/切换噪声性 能。一般选择 0.1uF～1uF 的陶瓷电容。 除了最小化输入输出电容尺寸，旁路电容的尺寸也应该详细考虑。旁路电容 CB 是最小化开启噪声最重要的 元器件，它决定了开启的快慢及输出达到静态直流电压（通常为电源中点电压即 1/2VDD）的过程，过程越缓 慢，开启噪声越小。选择 1.0uF 的 CB 和一个小的 Ci(在 0.033uF～0.1uF)将实现实质上没有噪声的关断功能。在 器件功能正常（没有振荡或者噼啪声）且 CB 为 0.1uF 时，器件会更多的受到开启噪声的影响。因此，在所有的 除了最高成本敏感的设计中推荐使用 1.0uF 或者更大的 CB。 关断功能 为了减少功耗， LS8002D 的关断端可以关闭外部的偏置电路。当关断端为高电平时，芯片处在关断状态。 当关断端电压略低于 VDD 时，LS8002D 工作状态不稳定。所以，关断端应置于一个稳定的电压值，以免 IC 进 入错误的工作状态。在很多应用场合，关断端的电平转换都是由处理器来完成的。当使用单向闸刀开关实现电 平转换时，可以在关断端加上拉电阻，这样当开关关断时，因上拉电阻的作用，使得 LS8002D 关断端的电平 处于一个正确的状态，以保证 LS8002D 不会进入错误的工作状态。 6 V1.1 LS8002D 3W 单声道 AB 类音频功放 封装尺寸 SOP8 当本手册内容改动及版本更新将不再另行通知，本公司保留所有权利。 7 V1.1