LTK5206

+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY1/11LTK5206概述概述LTK5206是一款3W、双声道F类工作模式切换功能、超低EMI、无需滤波器的音频功率放大芯片。LTK5206默认情况下是D类放大器，同时通过一个AB/D管脚可以方便地切换为AB类模式，完全消除EMI干扰。工作电压2.5V-5.5V，D类放大器模式下提供高于90%的效率，新型的无滤波器结构可以省去传统D类放大器的输低通滤波器，从而节省了系统成本和PCB空间，是便携式应用的理想选择。LTK5206采用独有的DRC（Dynamicrangecontrol）技术，降低了大功率输出时，由于波形切顶带来的失真，相比同类产品，动态反应更加出色。LTK5206采用SOP-16封装。特点无滤波的D类/AB类放大器、低静态电流和低EMID类/AB类切换无爆破音FM模式无干扰优异的爆破声抑制电路DRC动态失真矫正电路10%THD+N，VDD=5V，4Ω负载下，提供高达3W的输出功率短路电流保护欠压保护关断电流0.5uA多种功率封装模式：SOP-16过热保护应用蓝牙音箱、USB音箱插卡音箱扩音器等芯片外貌封装信息产品封装形式封装尺寸（mm）脚间距（mm）LTK5206SOP-16管脚信息12345678161514131211109+OUT_L+OUT_RPGNDL-OUT_LPVDDLMUTEVDDINLVREFSHDNGNDINRMODEPGNDR-OUT_RPVDDR(SOP16)LTK5206+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY2/11典型应用图INLVREFINRSHDNMUTEINLINRSHDNMUTEVDDPVDDPVDD-OUT_L+OUT_L+OUT_R-OUT_RMODEGNDPGNDPGND781012564131614319112152uF2uF2uF470uF1uFRiRi0.1uF0.1uFLTK5206Rf=195kΩ（内置）Rs=6.5kΩ（内置）原理框图GateDriveGateDriveSystemControlPop&ClickSuppressionPORUVLOOCPOTPREFMODEMODERfRsGateDriveGateDriveRsVDDMUTESHDNVREFINLINR+OUT_R-OUT_R-OUT_L+OUT_LPVDDLPGNDLPVDDLPGNDLVDDGNDVDD+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY3/11最大额定值（TA=25℃）参数名称符号数值单位工作电压Vcc6.0V存储温度Tstg-65℃-150℃℃输入电压-0.3to+（0.3+Vcc）V功率消耗PD见附注1W结温度160℃℃附注1：最大功耗取决于三个因素：TJMAX，TA，θJA，它的计算公式PDMAX=（TJMAX-TA）/θJA，LTK5206的TJMA=150℃。TA为外部环境的温度，θJA取决于不同的封装形式。管脚说明No.管脚名称IO功能1+OUT_LO左通道同向输出2PGNDL-左通道电源地3+OUT_LO左通道反向输出4PVDDLI左通道电源5I静音控制输入（低电平有效）6VDD-模拟VDD7INLI左通道输入8VREFI内部模拟基准源，从VREF连接一个旁路电容到地9MODEIMODE默认为0，ClassD模式；MODE=VDD，ClassAB模式10INRI右通道输入11GND-模拟地12I系统关断控制（低电平有效）13PVDDR-右通道电源14-OUT_RO右通道反相输出15PGNDR-右通道电源地16+OUT_RO右通道同相输出+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY4/11电气参数一、CLASSD模式1）静态电气参数MODE=GND，ClassD模式，VDD=5V，TA=25℃的条件下：信号参数测试条件最小值典型值最大值单位VDD电源电压2.555.5VIDD静态电源电流MODE=VDD；VDD=5V，IO=0A101620mAIMUTE静音电流VDD=5V6mAISHDN关断电流VDD=2.5V到5.5V1uAFSW振荡频率VDD=2.5V到5.5V400kHzVos输出失调电压VDD=5V，VIN=0V10mVη效率THD+N=10%,f=1kHz,RL=4Ω；90%THD+N=10%,f=1kHz,RL=3Ω；88OTP过温保护155℃RDSON静态导通电阻IDS=0.5AVGS=5VP_MOSFET180mΩN_MOSFET1402）动态电气参数MODE=GND，ClassD模式，VDD=5V，TA=25℃的条件下：信号参数测试条件最小值典型值最大值单位Po输出功率THD+N=10%,f=1kHzRL=4Ω；VDD=5V2.833.1WVDD=3.6V2.1VDD=3V1.3THD+N=1%,f=1kHzRL=4Ω；VDD=5V2.4WVDD=3.6V1.5VDD=3V0.8THD+N=10%,f=1kHzRL=3Ω；VDD=5V3.23.43.6WVDD=3.6V2.42.5VDD=3V22.1THD+N=1%,f=1kHzRL=3Ω；VDD=5V2.93.1WVDD=3.6V2.32.4VDD=3V1.41.5THD+N总谐波失真加噪声VDD=5VPo=0.6W,RL=8Ωf=1kHz0.13%VDD=3.6VPo=0.6W,RL=8Ω0.11VDD=5VPo=1W,RL=4Ωf=1kHz0.12VDD=3.6VPo=1W,RL=4Ω0.1+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY5/11PSRR电源电压抑制比VDD=5V,VRIPPLE=200mVRMS,RL=8Ω,CB=2.2µF65dBSNR信噪比VDD=5V,Vorms=1V,Gv=20dB85dB二、CLASSAB模式1）静态电气参数MODE=VDD，ClassAB模式，VDD=5V，TA=25℃的条件下：信号参数测试条件最小值典型值最大值单位VDD电源电压2.555.5VIDD静态电源电流VDD=5V，IO=0A121620mAISHDN关断电流VDD=2.5V到5.5V1uAVos输出失调电压VDD=5V，VIN=0V10mVOTP过温保护155℃2）动态电气参数MODE=VDD，ClassAB模式，VDD=5V，TA=25℃的条件下：信号参数测试条件最小值典型值最大值单位Po输出功率THD+N=10%,f=1kHzRL=4Ω；VDD=5V2.82.9WVDD=3.6V2VDD=3V1.3THD+N=1%,f=1kHzRL=4Ω；VDD=5V2.3WVDD=3.6V1.5VDD=3V0.8THD+N=10%,f=1kHzRL=3Ω；VDD=5V3.33.5WVDD=3.6V2.42.6VDD=3V1.82THD+N=1%,f=1kHzRL=3Ω；VDD=5V2.82.9WVDD=3.6V2.22.3VDD=3V1.41.5THD+N总谐波失真加噪声VDD=5VPo=0.6W,RL=8Ωf=1kHz0.14%VDD=3.6VPo=0.6W,RL=8Ω0.12VDD=5VPo=1W,RL=4Ωf=1kHz0.14VDD=3.6VPo=1W,RL=4Ω0.13PSRR电源电压抑制比VDD=5V,VRIPPLE=200mVRMS,RL=8Ω,CB=2.2µF68dBSNR信噪比VDD=5V,Vorms=1V,Gv=20dB82dB+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY6/11典型工作特性(ClassDMODE)+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY7/11+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY8/11(ClassABMODE)+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY9/11应用信息1、驱动2Ω和4Ω负载时PCB布局及补偿调节考虑事项有阻抗的负载两端加上交流电压可产生功耗，负载的功耗随运算放大器输出端和负载间的连线（PCB连线和金属连线）而变化。连线产生的阻抗消耗是我们不想要的，比如，0.1Ω的连线阻抗可使4Ω负载的功率从2.1W减小到2.0W。当负载阻抗减少时，负载功耗减少的问题更加加重。所以，为能得到高质量的输出功率和较宽的工作频率，PCB中输出端与负载的连接应尽量宽。2、最大增益LTK5206的增益由内部电阻Rf和Rs以及外接电阻Ri决定，Rs=6.5kΩ，Rf=195kΩ；用户可以外接Ri电阻，控制整体的增益。例如芯片外部串接一个20kΩ，那么增益计算公式如下：输入电阻尽量靠近LTK5206的输入管脚，可以减小PCB板上噪声的干扰。3、偏置电容模拟基准准旁路电容（CBYP）是最关键的电容并与几个重要性能相关，在从关闭模拟启动或复位时，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时制造的噪声，这些噪声来自于内部模拟基准或放大器等其它器件，降低了LTK5206的PSRR和THD＋N性能。4、欠压保护（UVLO）LTK5206具有低电压检测电路，当电源电压下降到2.0V以下时，LTK5206关闭输出，直到VDD≥2.2V时器件再次开启回到正常状态。5、电源去耦+LTK5206双通道F类音频功放2014V1.1LTKCHIPTECHNOLOGY10/11LTK5206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小噪声，一个适当等效串联电阻（ESR）的陶瓷电容，典型值1.0µF，放置在尽可能靠近器件VDD端口可以得到最好的工作性能。为了虑除低频噪声信号，推荐放置一个470µF或更大的电容在电源侧。6、输入电容对于便携式设计，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，但在许多应用便携式扬声器的例子中，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，其中Ri由外接电阻和内部输入电阻Rs=16kΩ之和确定，切断频率为iicCR21f除了系统损耗和尺寸，滴答声和噼噗声受输入耦合电容Ci的影响，一个大的输入耦合电容需要更多的电荷才能到达它的静态电压（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，因此，在保证低频性能的前提下减小输入电容可以减少启动噼噗声。7、模拟参考电压端电容LTK5206包含有使开启或关断的瞬态值或“滴答声和爆裂声”减到最小的电路。讨论中开启指的是电源电压的加载或撤消关断模式。当电源电压逐渐升至最终值时，LTK5206的内部放大器就好比配置成整体增益的缓冲器一样，内部电流源加载一个受线性方式约束的电压到BYPASS管脚。理论上输入和输出的电压高低将随加到BYPASS管脚的电压而改变。直到加载至BYPASS管脚的电压升到VDD/2，内部放大器的增益保持整体稳定。加载到BYPASS管脚上的电压一稳定，整个器件就处于完全工作状态。LTK5206的输出达到静态直流电压的时间越长，初始的瞬态响应就越小。选择2.2uF的电容同时配以一个在0.1uF到0.39uF间变化的小电容，可以产生一个滴答声和爆裂声都较小的关断功能。由以上讨论可知，选择一个不超过指定带宽要求的电容Ci可以帮助降低滴答声现象。8、EMI的减小在电源端加一个470uF以上的耦合电容，能有效减小EMI，前提是放大器到扬声器的距离小于（20CM）。大部分应用是需要一个如图2所示的磁珠滤波器，滤波器有效地减小了1MHz以上的EMI，该应用，在高频是应选择高阻抗的，而在低频率是应选择