FM4158S

此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) 5W 单声道数字音频功放 IC 一、 概述 TC4158是一款带防失真功能，超低EMI，无需滤波器，5W高效率的单声道数字音频功放。独特的防失真功能可以通 过检测输出信号的失真，动态调整系统增益，不仅有效防止过载输出对喇叭的损坏，同时带来舒适的听觉感受。实际 应用可以通过软件或者硬件设置放大器工作在防失真模式和普通模式。软件是通过一线脉冲控制，硬件是通过电平控 制。应用非常灵活。TC4158 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、PCB面积和系统成本。TC4158 在5V的工作电压时，能够向2Ω 负载提供5W的输出功率。 TC4158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。 TC4158 提供 SOP-8 封装，额定的工作温度范围为-40℃至 85℃。 二、 特点           防失真功能，软件或者硬件设置工作模式 输出功率：3.0W(4Ω 负载), 3.8W(3Ω 负载), 5.0W(2Ω 负载) 工作电压范围：2.5V～5.5V 0.1%THD+N（2.0W输出功率、5V电源、2Ω负载） 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 采用SOP-8封装形式 三、 产品应用    USB 2.1 音响 插卡 2.1 音响、移动 2.1 音响 对箱，普通插卡音响 四、 引脚图及引脚说明 引脚图 CTRL 1 8 VOP BYPASS 2 7 GND NC 3 6 VDD INN 4 5 VON SOP-8 www.superchip.cn 序号 名称 引脚说明 1 CTRL 工作模式控制端 2 BYPASS 旁路滤波电容端 3 NC 悬空 4 INN 信号输入端 5 VON 输出负端 6 VDD 电源输入端 7 GND 电源地 8 VOP 输出正端 第 1 页 共 8 页 Version 1.1 此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) 5W 单声道数字音频功放 IC 五、 极限参数 参数 最小值 最大值 单位 电源电压 1.8 6 V 输入电压 -0.3 VDD V 耐 ESD 电压 2000 推荐工作电压 2.2 5.25 V 储存温度 -65 150 ℃ 结温 150 推荐工作温度 -40 说明 V ℃ 85 ℃ θJC（SOP-8） 20 ℃/W θJA（SOP-8） 80 ℃/W 焊接温度 220 ℃ 热阻 15 秒内 六、 电气特性（TA=25℃，VDD=5.0V） 符号 参数 测试条件 最小值 典型值 2.5 最大值 单位 5.5 V VDD 电源电压 IDD 电源静态电流 VDD=5.0V， VIN=0V，No Load 4 mA ISD 关断漏电流 VCTRL=0V 1 uA VOS 输出失调电压 10 RO 输出电阻 3 PSRR 电源抑制比 CMRR 共模抑制比 fSW 调制频率 η 效率 VIH 高电平输入电压 （软件设置模式） VIL 低电平输入电压 （软件设置模式） THI 40 mV KΩ 217Hz -80 dB 20KHz -72 dB -70 dB VDD=2.2V~5.25V 350 KHz PO=2.5W，RL=4Ω， VDD=5V 90 % 0.4VDD VDD 1.1 VDD 关闭模式 0 0.2 V CTRL 高电平时间 （软件设置模式） 1 12 us TLO CTRL 低电平时间 （软件设置模式） 1 12 us TOFF CTRL 关断时间 （软件设置模式） 100 VCTRL CTRL 阀值 （硬件设置模式） www.superchip.cn 普通模式 防失真模式 us 0.4VDD 普通模式 防失真模式 1.1 V VDD 1/3VDD 0.4VDD V 0.2 关闭模式 第 2 页 共 8 页 Version 1.1 此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) PO 输出功率 （普通模式） 5W 单声道数字音频功放 IC THD+N=1%， f=1KHz，RL=2Ω 4.0 THD+N=1%， f=1KHz，RL=3Ω 3.2 THD+N=1%， f=1KHz，RL=4Ω 2.6 THD+N=10%， f=1KHz，RL=2Ω 4.8 THD+N=10%， f=1KHz，RL=3Ω 3.8 THD+N=10%， f=1KHz，RL=4Ω 3.0 W THD+N 总失真度+噪声 AVD=2，f=100Hz RL=2Ω,PO=2.0W 0.1 % SNR 信噪比 RL=2Ω,PO=2.0W 90 dB TAT 响应时间 VDD=3.6V 20 ms TRL 恢复时间 VDD=3.6V 1.5 s AMAX 最大衰减增益 -10 dB 七、 典型应用电路 VDD 100uF Ci 6 Ri 223P 104P 4 INN VDD 36K VDD 82K 2 BYPASS VON VOP 1uF 1 5 8 CTRL GND 0.1uF 7 43K www.superchip.cn 第 3 页 共 8 页 Version 1.1 此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) 5W 单声道数字音频功放 IC 八、 应用说明  芯片基本结构描述 TC4158是一款带防失真功能，超低EMI，无需滤波器，5W高效率的单声道数字音频功放。芯片内部集成了反馈电阻 和部分输入电阻，放大器的增益可以在外围通过输入电阻设置，桥式输出。其原理框图如下： 图 1 TC4158 原理框图  防失真功能 TC4158有防失真功能。通过CTRL引脚设置可进入防失真工作模式。放大器自动检测输出削顶失真，自动调整放大 器的增益，达到防失真效果。如下图所示： 图2 www.superchip.cn 假设不受电源电压限制时的音频输出信号 第 4 页 共 8 页 Version 1.1 此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) 5W 单声道数字音频功放 IC 图3 普通工作模式下的音频输出信号 启动时间 释放时间 图 4 防失真工作模式下的音频输出信号  TC4158 应用参数设置 增益计算 TC4158 增益通过外接输入电阻 Ri 设置，总增益计算公式为：Av=360K/(10K+Ri)。 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，截止频率为：fc=1/｛2π×(Ri+10K) ×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。 旁路电容 Cb 选择 Cb 决定 TC4158 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，10UF 电容必须靠近 VCC 与 GND 脚。 工作模式设置 TC4158 有两种工作模式：普通模式和防失真模式。通过软件或者硬件都可以设置芯片工作在不同的模式。 www.superchip.cn 第 5 页 共 8 页 Version 1.1 此文档权利由FM富满享有,您也可访问FM富满官方网站获取；立创商城 WWW.SZLCSC.COM,中国领先的现货元器件交易平台。 深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD. TC4158(文件编号：S&CIC1026) 5W 单声道数字音频功放 IC 软件设置 TC4158 支持一线脉冲通过 CTRL 管脚控制 TC4158 进入不同的工作模式。第一个上升沿工作在普通模式。第二个 上升沿工作在防失真模式。CTRL 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： 图 5 软件设置 TC4158 工作模式 加在 CTRL 管脚的一线脉冲高电平宽度（THI）要求 1us