深圳市永阜康科技有限公司推出基于CS8359的單節(jié)鋰電池供電音頻功放解決方案，3.7V供電最大提供2x9.2W的極致功率輸出。
CS8359C簡單介紹
CS8359C是一款固定22倍增益,帶防破音,AB/D切換,電源自動(dòng)增益調(diào)節(jié),功率限制,多階電源自適應(yīng)功能,內(nèi)置BOOST升壓模塊,R類立體聲音頻功率放大器。可以為4Ω 的負(fù)載 提供最高2X9.2W的恒定功率.AB類D類可切換模式的設(shè)計(jì),最大限度的減少音頻子系統(tǒng)中功放對(duì)FM的干擾,電源自動(dòng)增益調(diào)節(jié)功能可以在鋰電池電量低的時(shí)候，自動(dòng)降低CS8359C的增益從而減少音頻子系統(tǒng)的輸出功率,延長鋰電池的播放時(shí)間.多階的電源自適應(yīng)功能能夠保證在各個(gè)輸入信號(hào)幅度范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)合理的BOOST升壓幅度,最大限度的提升了音頻子系統(tǒng)的整體效率,延長了鋰電池的播放時(shí)間.防破音功能以及功率限制功能的合理有效的搭配使用,可以讓CS8359C有效的輸出各個(gè)功率范圍，為音頻子系統(tǒng)的輸出功率的調(diào)節(jié)提供最大的便利性。
CS8359C的全差分架構(gòu)和極高的PSRR有效地提高了CS8359C對(duì)RF噪聲的抑制能力 。無需濾波器的PWM調(diào)制結(jié)構(gòu)及內(nèi)置的BOOST升壓模塊,以及CS8359C采用專有的AERC((Adaptive Edge Rate Control)技術(shù) ,在音頻全帶寬范圍內(nèi)極大地降低了EMI的干擾，對(duì)60cm的音頻線，在FCC的標(biāo)準(zhǔn)下具有超過20dB的裕量 ,另外CS8359C內(nèi)置了過流 保 護(hù),短路保護(hù)和過熱保護(hù),有效的保護(hù)芯片在異常的工作條件下不被損壞。 CS8359C提供了纖小的的TSSOP28-PP封裝形式供客戶選擇,其額定的工作溫度范圍為-40℃至85℃。
CS8359C指標(biāo)特征
內(nèi)置BOOST模塊R類結(jié)構(gòu),集成D類AB類兩種模式
輸出功率
PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V RL = 4 Ω+22uH 2x9.2W(D MODE NCN OFF）
PO at 1% THD+N, VIN = 3.7V RL = 4 Ω+22uH 2 x 7.4W(D MODE NCN OFF）
優(yōu)異的"噼噗-咔嗒"(pop-noise)雜音抑制能力
工作電壓范圍：2.5V到5.5V
電源自動(dòng)增益調(diào)節(jié)功能
多階電源自適應(yīng)功能
內(nèi)置4種防破音模式
內(nèi)置POWER-LIMIT(功率限制功能)
無需濾波的Class-D結(jié)構(gòu)
82%的效率
電源模塊內(nèi)阻:12mΩ
高電源抑制比(PSRR)：在217Hz下為70dB
啟動(dòng)時(shí)間 (100ms)
靜態(tài)電流 (8mA)
低關(guān)斷電流 (＜0.1µA)
過流保護(hù)，短路保護(hù)和過熱保護(hù)
符合Rohs標(biāo)準(zhǔn)的無鉛封裝
應(yīng)用范圍
便攜式藍(lán)牙音箱
封裝圖樣以及管腳定義
典型應(yīng)用圖
備注：
L1為4.7uH,飽和電流為10A以上的電感，DCR足夠小。
D1,D2的肖特基型號(hào)為SS54
R1,R2,R3,R4電阻配置詳見后面AVBAT,BAGC,PL,NCN文字說明
DEMO實(shí)例
CS8359C主要功能介紹：
A: NCN功能
在音頻應(yīng)用中,輸入信號(hào)過大或者電池電壓下降等因素都會(huì)導(dǎo)致音頻功放的輸出信號(hào)發(fā)生破音失真,而且過載的信號(hào)會(huì)對(duì)揚(yáng)聲器造成永久性損傷。CS8359C獨(dú)特的無破音(NCN)功能可以通過檢測(cè)放大器輸出信號(hào)的破音失真,自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)增益,使得輸出音頻信號(hào)保持圓潤平滑,不僅有效地避免了大功率過載輸出對(duì)喇叭的損 壞,同時(shí)帶來更舒 適的聽覺享受。CS8359C提供四種NCN工作模式和不防破音模式可供用戶選擇 :M1,M2,M3,M4,NCNOFF,可以通過設(shè)置NCN引腳的不同狀態(tài)來分別進(jìn)入五種模式。啟動(dòng)時(shí)間(Attack Time): 從發(fā)生破音失真到系統(tǒng)自動(dòng)增益調(diào)節(jié)完成的時(shí)間間隔。釋放時(shí)間(Release Time):從破音失真消失到系統(tǒng)完全退出增益衰減狀態(tài)的時(shí)間間隔。通過NCN管腳狀態(tài)設(shè)置M1,M2,M3,M4,NCNOFF模式的啟動(dòng)時(shí)間和釋放時(shí)間如下表所示。
B:電源自動(dòng)增益調(diào)節(jié)功能（BAGC）
CS8359C具有電源自動(dòng)增益調(diào)節(jié)功能，可根據(jù)輸入電源電壓DC值的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)功放的增益，防止功放產(chǎn)生破音失真，這對(duì)于采用鋰電池作為電源特別適用，該功能可通過BAGC腳做如下圖設(shè)置。當(dāng)Vbatter>1.24(R1+R2)/R2時(shí) ，BAGC功能關(guān)閉;當(dāng)Vbatter<1.24(R1+R2)/R2時(shí) ，BAGC功能開啟,BAGC開啟后功放的最大差分輸出電壓峰值為：
|(VOUT+) -(VOUT-)|max=1.6 x Vbatter
當(dāng)電池電壓降低的時(shí)候，CS8359C的最大輸出電壓幅值將會(huì)下降到1.6倍電池電壓，若電池電壓恢復(fù)上升，最大輸出電壓的幅值也會(huì)以1.6倍電池電壓升高，BAGC功能的實(shí) 現(xiàn)如下圖。
C:多階電源自適應(yīng)功能
為了降低待機(jī)功耗，延長電池的使用壽命，CS8359C設(shè)計(jì)了多階電源自適應(yīng)功能 。在電池電壓為4V，當(dāng)輸入到CS8359C的音頻信號(hào)小于50mV(有效值 )時(shí) ,CS8359C的BOOST升壓功能關(guān)閉；當(dāng)輸入音頻信號(hào)大于50mV(有效值)并小于140mV(有效值)時(shí) ，CS8359C的BOOST升壓功能開啟并將PVDD升壓至6V；當(dāng)輸入音頻信號(hào)大于140mV(有效值 )時(shí) ， CS8359C的BOOST升壓功能將PVDD升壓至8.4V。CS8359C電源自適應(yīng)功能的啟動(dòng)時(shí)間為20us，釋放時(shí)間為2s。當(dāng)電池電壓在其他電壓點(diǎn)的時(shí)候，自適應(yīng)的輸入信號(hào)幅度是按照上述比例自動(dòng)調(diào)整。
D:CS8359C PCB板設(shè)計(jì)步驟和要點(diǎn)
Vbat端電容
CS8359C內(nèi)部集成了穩(wěn)壓電路，因此不需要通過Vbat為CS8359C供電，也就不需要貼片去耦電容，直接連接電感即可。但一般我們建議至少為Vbat加入一個(gè)儲(chǔ)能電解電容，因?yàn)樯龎弘娫春凸Ψ哦际菑腣bat獲取電流的。一個(gè)220uF的電解電容有助于使電池電壓更平穩(wěn)，減少對(duì)系統(tǒng)上其他IC的干擾，也有助于提升CS8359C的低頻瞬態(tài)響應(yīng)，也有助于EMI的降低。
PVDD端電容
CS8359C的PVDD實(shí)際為升壓電源的輸出，也是內(nèi)置功放模塊的電源輸入。因此濾波去耦電容是必須的。我們要求使用兩組電容，一組是0.1uF和10uF組成的去耦電容，一組是470uF的濾波電解電容。0.1uF和10uF的貼片電容要盡可能的靠近芯片管腳放置。220uF的濾波電容也是必須的(建議使用高頻低阻系列的電解電容,可以有效的提高效率,減少電壓紋波)，過小的電容會(huì)使BOOST模塊的輸出電壓震蕩。PVDD端電容對(duì)于CS8359C的性能影響很大，具體可參考PCB設(shè)計(jì)指南，或與原廠工程師聯(lián)系。
芯片GND
CS8359C有兩組GND，PGND和AGND。PGND是功率地，瞬態(tài)會(huì)有超過10A的電流流過，同時(shí)也是芯片的散熱片。一定要直接與鋪銅相連，并保證足量過孔與底層鋪銅連接。AGND是芯片的模擬參考地，我們建議直接與地鋪銅連接即可。
輸入音頻GND
CS8359C為差分輸入，當(dāng)音源也為差分輸出時(shí)，CS8359C能夠很好的屏蔽干擾，無須過多擔(dān)心地回路噪聲的引入。但當(dāng)音源為單端輸出時(shí)，就要注意屏蔽地回路噪聲的引入。由于每個(gè)系統(tǒng)和主控或者DAC的特性各不相同，我們一般只能建議保證音頻信號(hào)的參考地和CS8359C沒有信號(hào)輸入通過電容接地Pin腳的參考地之間沒有電位差，或者盡可能是一個(gè)地。 |
