NS4159

深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 NS4159 5.0W 单声道 AB/D 类双模音频功率放大器附加 NCN 模式 1 特性 2 说明  AB/D 类工作模式切换，电平设置  防失真功能，一线脉冲设置  输出功率：3.2W(4Ω 负载), 5.5W(2Ω 负载)  工作电压范围：3V～5.5V  0.2%THD（1 W 输出功率、5V 电源、4Ω负载） NS4159 是一款 AB/D 类工作模式可切换，带防 失真功能，超低 EMI，无需滤波器，5W 高效率的单 声道音频功放。AB/D 类工作模式可通过一个控制管 脚高低电平切换，以匹配不同的应用环境。其独特 的防失真功能可以有效防止输入信号过载、电池电压 下降导致的输出信号失真，同时可以有效保护在大功  优异的“上电，掉电”噪声抑制 率输出时扬声器不被损坏。实际应用可以通过软件一  高达 85%的效率  过流保护、过热保护、欠压保护  eSOP8 封装 线脉冲设置放大器工作在防失真模式和普通模式。 即使在 D 类工作模式下，NS4159 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。 NS4159 在 5V 的工作电压时，能够向 2Ω负载提供高 达 5.5W 的输出功率。 NS4159 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,85%以上 的效率更加适合低电压，高功率输出的音频系统。 NS4159 提供 eSOP8 封装，额定的工作温度范 围为-40℃至 85℃。 3 应用范围  蓝牙音响  扩音器  其他便携音响 4 应用电路 1 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 5 管脚配置 NS4159 ESOP8 的俯视图如下图所示： NS4159 管脚说明： 2 编号 管脚名称 管脚描述 1 CTRL 关断控制以及防失真使能脚 2 Bypass 内部参考电压外接去耦电容 3 AB/D AB 类/D 类工作模式切换控制脚 4 INN 信号输入端 5 VoN 输出负端 6 VDD 电源输入 7 GND 电源地 8 VoP 输出正端 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 6 极限工作参数 参数 最小值 最大值 单位 电源电压 2.8 5.5 V 储存温度 -65 150 o 输入电压 -0.3 VDD V 耐 ESD 电压 4000 结温 150 推荐工作温度 -40 85 推荐工作电压 3 5.25 C V C o C o 热阻 JC(eSOP8) 20 o JA(eSOP8) 80 o C/W 焊接温度 220 C/W C o 注：如果器件工作条件超过上述极限值，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条件下，其可靠性及寿命可能受到 影响。 7 功能框图 图3 3 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 8 电气特性 工作条件（除非特别说明）：TA=25℃，VDD=5V 符号 参数 VDD 电源电压 IDD 电源静态电流 ISD 关断漏电流 VOS 输出失调电压 PSRR 电源抑制比 CMRR 共模抑制比 fSW 调制频率 η 效率 VIH 逻辑控制端 高电平 VIL 逻辑控制端 低电平 THI CTRL 一线脉冲 高电平时间 1 12 us TLO CTRL 一线脉冲 低电平时间 1 12 us TOFF CTRL 关断时间 tAT Attack time VDD =3.6V, NCN 10 ms tRL Release time VDD =3.6V, NCN 1.1 s THD＝1%,f=1KHz,Class AB RL=2Ω RL=4Ω 4.0 2.5 W THD＝10%,f=1KHz,Class AB RL=2Ω RL=4Ω 4.8 3.1 W 4.1 2.6 W THD＝10%,f=1KHz,Class D RL=2Ω RL=4Ω 5.3 3.2 W AVD=2,f=1kHz RL=4Ω,PO=2.0W 0.2 % RL＝4Ω,Po＝2.0W 70 dB -10 dB PO 4 测试条件 总失真度+噪声 SNR 信噪比 AMAX 最大衰减增益 标准值 3 最大值 单位 5. 5 V VDD =5.0V,VIN＝0V,No load 11 mA VCTRL =0V 1 µA 10 40 mV 217Hz -80 dB 20KHz -72 dB -70 dB VDD =3V to 5.25V 400 kHz Po=2W,RL =4Ω,VDD =5V 85 % 1.4 0.4 100 输出功率 （NCNOFF 模式） THD＝1%,f=1KHz,Class D RL=2Ω RL=4Ω THD+N 最小值 V us 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 9 典型特性曲线 5 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY 6 NS4159 Oct.2018 V1.0 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 10 应用说明 10.1 芯片基本结构描述 NS4159 是一款可实现 AB/D 类工作模式切换，带防失真(NCN)功能，超低 EMI，无需滤波器，单声道音 频功放。芯片内部集成了反馈电阻，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： 10.2 防失真(NCN)功能 NS4159 有防失真功能。通过 CTRL 引脚设置可进入防失真工作模式。防失真功能可有效防止输入信号过载、 电池电压下降导致的输出信号失真，同时可以有效保护在大功率输出时扬声器不被损坏。其原理是：放大 7 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 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 1 假设不受电源电压限制时的音频输出信号 图 2 普通工作模式下的音频输出信号 图 3 防失真工作模式下的音频输出信号 10.3 NS4159 应用参数设置 10.3 防失真(NCN)功能打开与关闭 NS4159 支持一线脉冲通过 CTRL 管脚控制 NS4159 防失真(NCN)功能是否打开。CTRL 管脚检测到一个上 升沿，芯片工作在普通模式(NCNOFF)；CTRL 管脚连续检测两个上升沿，芯片工作在防失真模式(NCN)。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： 8 2018 Copyright © Nsiway Technology 深圳市纳芯威科技有限公司 SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGY NS4159 Oct.2018 V1.0 图 4 防失真(NCN)功能设置 另外，防失真(NCN)模式只能工作在 Class D 状态下，Class AB 状态下，即使 CTRL 管脚连续检测到两个 上升沿，工作模式跟 CTRL 管脚检测到一个上升沿一样。也即 Class AB 状态下没有防失真(NCN)功能。关于 Class AB 与 Class D 状态设置见下文。 加在 CTRL 管脚的一线脉冲高电平宽度（THI）要求 1us