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一、概述PAM8403是一颗输出功率为3瓦特的D类音频功率放大器IC，它具有谐波失真低，噪声串扰小的特点使其对声音的重放得到较好的音质。采用新型无耦合输出及无低通滤波电路之架构,使其可直接驱动喇叭降低了整个方案成本及PCB空间的占用。在相同的外围元器件个数下，D类功放ICPAM8403比甲类功放的效率要好得多，这样就延长了电池的续航力，是携便式设备（如笔记本电脑等）的理想选择。PAM8403采用SOP-16封装。二、特点¾无滤波器的D类放大器，低静态电流和低EMI；¾在4Ω负载和5V电源条件下，提供高达3W输出功率；¾高达90%效率；¾低THD，低噪声；¾短路电流保护；¾热保护；¾极少外部元器件，节省空间和成本；¾无铅封装。三、应用¾LCD电视机、监视器；¾笔记本电脑；¾便携式扬声器；¾便携式DVD播放器，游戏机；¾手机/免提电话。四、典型应用电路图注：图中C1、C2、C3、C4在制作PCB板时，请尽量靠近IC。第1页共9页五、原理框图+-AttenuationDecoderInterfaceControl+-MODULATORINTERNALOSCILLATORMODULATOROSCDRIVERThermalProtectionBIASANDREFERENCESCurrenlProtectionDRIVERVDD/2VDD/2GNDINL/SHDN/MUTEINRVDDPVDDPGND+OUT_R-OUT_RVREF+OUT_R-OUT_RPVDDPGND六、引脚定义和标识信息第2页共9页PAM8403V1.1第3页共9页七、引脚定义序号引脚名称功能说明1+OUT_L左声道反向输出2PGND电源负极（左声道）3-OUT_L左声道同向输出4PVDD电源正极（左声道）5/MUTE静音控制输入(低电平有效)6VDD模拟VDD7INT左声道输入8VREF内部模拟基准源，从VREF连一个旁路电容到GND9NC悬空10INR右声道输入11GND模拟接地12/SHDN系统关断控制（低电平有效）13PVDD电源VDD（左声道）14-OUT_R右声道同向输出15PGND电源地（左声道）16+OUT_R右声道反向输出八、绝对额定值（注：这仅仅是昀大极限且不保证运行功能。长期在极限条件下工作可能影响器件可靠性。）电源电压……………………..…………...........6.0V输入电压....………………….….-0.3VtoVDD+0.3V工作温度……………………………..-40℃to85℃昀大结温……………………………………...150℃工作结温…………………….………..…-40℃to125℃储存温度………………….…………….-65℃to150℃焊接温度……………………………………300℃,5sec九、额定工作条件电源电压范围……………….………..2.5Vto5.5V工作温度范围………………….…..-40℃to85℃结温范围………………………………..-40℃to125℃十、热信息参数符号封装昀大值单位DIP-1690℃/W热阻θJASOP-16110℃/WPAM8403V1.1第4页共9页十一、电气特性(VDD=5V,Gain=24dB,RL=8Ω,TA=25℃,除非另有说明。)符号参数测试条件昀小典型昀大单位VIN电源电压2.5--5.5VVDD=5.0V--3.2--VDD=3.6V--1.6--THD+N=10%,f=1KHz,RL=4ΩVDD=3.0V--1.3--VDD=5.0V--2.5--VDD=3.6V--1.3--THD+N=1%,f=1KHz,RL=4ΩVDD=3.0V--0.85--VDD=5.0V--1.8--VDD=3.6V--0.9--THD+N=10%,f=1KHz,RL=8ΩVDD=3.0V--0.6--VDD=5.0V--1.4--VDD=3.6V--0.72--PD输出功率THD+N=1%,f=1KHz,RL=8ΩVDD=3.0V--0.45--WVDD=5.0V,PO=0.5W,RL=8Ω--0.15--VDD=3.6V,PO=0.5W,RL=8Ωf=1KHz--0.11--VDD=5.0V,PO=1W,RL=4Ω--0.15--THD+N总谐波失真+噪声VDD=3.6V,PO=1W,RL=4Ωf=1KHz--0.11--%GV增益--24--dB---59--PSRR电源纹波抑制比VDD=5.0V,Inputsac-groundedwithCIN=0.47uFf=1KHz---58--dBCS通道隔离度VDD=5V,PO=0.5W,RL=8Ω,GV=20dBf=1KHz---95--dBSNR信号噪声比VDD=5V,Vorms=1V,GV=20dBf=1KHz--80--dBA-weighting--100--Vn输出噪声VDD=5.0V,Inputsac-groundedwithCIN=0.47uFNoA-weighting--150--uVDyn动态范围VDD=5.0V,THD=1%f=1KHz--90--dBRL=8Ω,THD=10%--87--η效率RL=4Ω,THD=10%f=1KHz--83--%VDD=5.0V--16--VDD=3.6V--10--IQ静态电流VDD=3.0VNoload--8--mAIMUTE屏敝电流VDD=5.0VVMUTE=0.3V--3.5--mAISD关断电流VDD=2.5Vto5.5VVsd=0.3V--1--uAPMOS--180--Rdson导通电阻IDS=500mA,Vgs=5VPMOS--140--mΩfsw转换频率VDD=3Vto5V----260--KHzVos输出失调电压Vin=0V,VDD=5V----10--mVVIHEnable输入高电压VDD=5.0V--1.51.4--VILEnable输入低电压VDD=5.0V----0.70.4VVIHMUTE输入高电压VDD=5.0V--1.51.4--VPAM8403V1.1VILMUTE输入低电压VDD=5.0V----0.70.4OTP过温保护--1400--OTH过温迟滞Noload,junctiontemperatureVDD=5.0V--30--℃十二、典型特性曲线(TA=25℃)第5页共9页PAM8403V1.1第6页共9页十三、使用注意事项1.当PAM8403工作在无滤波器时，必须先接通杨声器再接通电源，否则容易对芯片造成损坏。2.当PAM8403工作在无滤波器时，昀好在连接到扬声器的引出线口套上一个铁氧所磁环，以减少可能的电磁干扰。3.芯片的极限工作电压为5.5V，昀大工作电压为5.0V。在电池工作时，应当注意如果采用4节新的普通干电池或碱性电池时，其电压有可能会超过6V，从而造成对芯片的损坏。所以昀好采用4节充电电池，或是3节碱电池，其总电压不超过5.5V。4.由于芯片中的数字音量控制具有很大的增益，所以在增大其音量时要注意不要让输入信号过大而使信号产生切割限幅，甚至还可能使芯片损坏。5.在测试时，如果无滤波器工作，采用纯电阻代替扬声器，所得到的测试结果会比采用扬声器作为负载时的结果差。包括THD的结果，效率测试的结果等。测试电路图表：PAM8403V1.1PAM8403DemoBoard第7页共9页APsystemoneGenerator+OUT-OUTGNDINPUTAPLowPassFilterAUX-0025APsystemoneAnalyzerPowerSupplyVDDLoad注：1.用AP分析仪测量D类功率放大器时，低通滤波器APAUX-0025是必须的。2.测量时，可以用两个33uH的电感串联在电阻的两端以等效扬声器。十四、应用信息昀大增益MaximumGain如原理框图所示，PAM8403内部有两级放大器，第一级增益由输入电阻Ri（芯片外部与芯片内部之和）和反馈电阻Rf决定，第二级增益固定为1.4x，另外，PAM8403为BTL输出结构功率放大器，其增益为单端输出功放的2倍。因此PAM8403总的增益为：AVD=20*log[2*(Rf/Ri)*1.4]PAM8403的反馈电阻Rf=85KΩ,而输入电阻Ri=15KΩ,所以昀大闭环增益是24dB。静音工作模式MuteOperation/MUTE引脚是PAM8403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。关断工作模式Shutdownoperation为了减少不使用的功率消耗，PAM8403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，器件处于判断模式，电源电流将会减至昀小。因为内部上拉电阻，/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。电源退耦PowersupplydecouplingPAM8403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1.0uF，放置在尽可能靠近器件VDD端口可以得到昀好的工作性能。为了滤除低频噪声信号，推荐放置一个20uF（陶瓷电容）或更大的电容在靠近音频放大器处。输入电容（Ci）InputCapacitor(Ci)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（1/2VDD）。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，减小输入电容。PAM8403V1.1模拟准旁路电容AnalogReferenceBypassCapacitor(CBYP)模拟准旁电容（CBYP）是昀关键的电容并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制造的噪声。该噪声来自内部模拟准源放大器，降低了PAM8403的PSRR和THD+N性能。推荐使用0.47uF至1.0uF陶瓷电容来作为旁路电容（CBYP）以得到昀佳的THD和噪声特性。增大旁路电容可以减小电源开启/关闭时进入和离开关闭模式时的滴答声和噼噗声。欠压锁定UnderVoltageLock-out(UVLO)PAM8403具有低电压检测电路。当电源电压下降到2.0V或更低时，PAM8403关闭输出，直到VDD≥2.2V时器件再次开启回到正常状态。短路电流保护ShortCircuitProtection(SCP)PAM8403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，避免芯片受损坏。如果短路消除，器件重新开启。过温保护OverTemperatureProtection当芯片的温度超过120℃时，热保护电路起作用，芯片被判断。由于芯片制造工艺的差异，不同的芯片之间昀大有15℃的偏差。当温度下降40℃后，热保护消除，PAM8403正常工作。电磁辐射HowtoReduceEMI(ElectroMagneticInterference)在电源端加一个1000uF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2所示的磁珠滤波器。滤波器有效减小了1MHz及以上的电磁辐射。该应用在高频率时应选择高阻抗的，而在低频率时应选择低阻抗的磁珠。第8页共9页OUT+OUT-200pF200pFFerriteBeadFerriteBead图2:FerriteB