27 WCH 立体声无滤波器 类音频功放

27 WCH 立体声无滤波器 类音频功放

CS8212系列

2.7W/CH立体声无滤波器D类音频功放概要CS8212是一款高效率，2.7W每通道的 D类立体声音频放大器。CS8212无需滤波器的PWM调制结构减少了外部元件、PCB面积和系统成本，而且也简化了设计。高达90%的效率，快速的启动时间和小的封装尺寸使得 CS8212成为小型手上设备和PDA的最佳选择。 CS8212的每个声道都可以独立关断控制。使用 G0和 G1两个增益选择的引脚，可选择6,12,18或24dB的增益。差分架构和极高的PSRR提高了CS8212对RF噪声的抑制能力。 CS8212内置了过流保护,短路保护和过热保护,有效的保护芯片在异常的工作条件下不被损坏。 CS8212提供了纤小的封装形式，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。

描述 每通道输出功率PO at 10% THD+N, VDD= 5V RL= 8Ω 1.5W(典型值) RL= 4Ω 2.7W(典型值) RL= 3Ω 3.05W(典型值,只限CS8212S) PO at 1% THD+N, VDD= 3.6V RL= 8Ω 0.67W(典型值) RL= 4Ω 1.05W(典型值) 仅需要两个外部元件 工作电压范围：2.5V到5.5V 每个声道都有独立的关断控制 增益可在6,12,18和24dB中选择 电路内部在关断控制引脚上接有下拉电阻 高的电源抑制比：在217Hz下为77dB 快速的启动时间(3.5ms) 低静态电流 (<6mA) 低关断电流 (<0.1µA) 过流保护，短路保护和热保护 符合Rohs的无铅封装

封装 QFN4*4_20L QFN3*3_20L TSSOP20L 其他客户要求的封装类型

应用： 无线或小型手上设备和PDA USB式音箱 便携式DVD播放机 便携式PC 便携式收音机 便携式游戏机 教学玩具 USB接口的扬声器

Jul,2010 Rev.1.0

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CS8212系列

功能框图

V DD

to Battery CS

INR+ Right Input INRGain Adjust PWM HBridge

OUTR+

OUTR-

Internal Oscillator

GND

INL+ Left Input INLG0 G1 SDR 300 k Bias Circuitry Gain Adjust PWM HBridge

OUTL+

OUTL-

Gain Short-Circuit Protection G1 0 G0 0 1 0 1 V/V 2 4 8 16 dB 6 12 18 24

SDL 300 k

0 1 1

Jul,2010 Rev.1.0

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CS8212系列

管脚分布CS8212FI NL+ 20 G1 OUT L+ PV DD PGN D OUT LI NL- AGND I NR- I NR+ 19 18 17 16 15 14 13 12 11

CS8212TINL+ 20G0 OUT R+ PV DD PGN D OUTR-

CS8212S16 15 14 13 12 11

INL- AGND INR- I NR+ 19 18 17

INLG0 OUTR+ PVDD PGND OUTR-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2019

1 2 3 4 5 6 NC 7 8 9 10 NC

G1 OUTL+ PVDD PGND OUTL -

1 2 3 4 5 6 NC 7 8 9 10 NC

INL+ NC G1 OU TL+ PVDD PGN D OU TLSDL SDR

AG ND INR INR+ G0 OU TR+ PVDD PGN D OU TRNC AVDD

18 17 16 15 14 13 12 11

Ther mal Pad

SDL SDR AVDD

SDL SDR AVDD

QF N 4X4_20L(Top View)

QFN 3X3_ 20 L(Top View )

TSSOP_20L (Top View)

引脚定义以及功能引脚序号CS8212T CS8212S CS8212F

16 17 20 19 8 7 15 1

符号18 19 2 1 10 9 17 4 6,15 11 7,14 2016INR+ INRINL+ INLSDR SDL G0 G1 PVDD AVDD PGND AGND OUTR+ OUTROUTL+ OUTLNC

描述右声

道正端音频输入右声道负端音频输入左声道正端音频输入左声道负端音频输入右通道关断控制端(低电平有效)左通道关断控制端(低电平有效)增益选择(低位)增益选择(高位)供电电源(必须和AVDD相等)供电电源(必须和PVDD相等)电源地端电源地端右声道正端音频差分输出右声道负端音频差分输出左声道正端音频差分输出左声道负端音频差分输出无内部链接将QFN的散热片与地连接

16 17 20 19 8 7 15 1 3, 13 9 4, 12 18 14 11 2 5 6,10

3, 13 9 4, 12 18 14 11 2 5 6,10

13 5 8 12

Thermal Pad

Jul,2010 Rev.1.0

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典型应用图

To Battery

4.7u F 1u F 0.1u F

0.1u F

PV DD* INLINL+

AV DD OUTL+ 1 nF OUTL1 nF

DAC

0.1u F 0.1u F INRINR+ 0.1u F

OUTR+ 1 nF OUTR-

Shutdown Control

SDL SDR PGND AGND G0 G1 1 nF

*QFN,TSSOP封装推荐在第二个PVDD脚加额外的电容

图1.典型应用图

V DDV DD to Battery CS INR+ Right Single-Ended Input CI INRGain Adjust CI PWM HBridge OUTROUTR+

to Battery CS

CI INR+ Right Differential Input INRC I Internal Oscillator GND Gain Adjust PWM HBridge OUTROUTR+

Internal Oscillator

GND

CIINL+ Left C I Single-Ended Input CI G0 G1 SDR 300 k SDL 300 k Bias Circuitry Short-Circuit Protection Gain Adjust INLPWM HBridge OUTLOUTL+

INL+ Gain Adjust INLPWM HBridge

OUTL+

Left Differential Input C I G0 G1 SDR

OUTL-

300 k SDL 300 k

Bias Circuitry

Short-Circuit Protection

图2.单端输入的典型应用图

图 3.差分输入带输入电容的典型应用图

Jul,2010 Rev.1.0

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极限参数表参数

1

描述无信号输入时供电电源输入电压结工作温度范围引脚温度(焊接10秒)存储温度范围

数值6 -0.3 to VDD+0.3 -40 to 150 260 -65 to 150

单位V V℃℃℃

VDD VI TJ TSDR TSTG

推荐工作环境参数V DD TA Tj

描述输入电压环境温度范围结温范围

数值2 . 5~5.5 -40~85 -40~125

单位V

℃℃

热效应信息参数JA JC

2

描述封装热阻---芯片到环境热阻封装热阻---芯片到封装表面热阻

数值47 10

单位℃/W℃/W

订购信息产品型号CS8212F CS8212T CS8212S

封装形式QFN 4X4-20L

器件标识

.

包装尺寸13’’ 13’’ 13’’

卷带宽度12mm 12mm 12mm

数量5000 units 5000 units 3000 units

XXXXX

QFN3 X3_20LTSSOP_20L

. .

CS8212F

XXXXX CS8212T

CS8212S XXXXX

ESD范围ESD范围HBM(人体静电模式) ESD范围 MM(机器静电模式)

-----------------------------------------------------------

± 2kV

-----------------------------------------------------------± 200V

1.上述参数仅仅是器件工作的极限值，不建议器件的工作条件超过此极限值，否则会对器件的可靠性及寿命产生影响，甚至造成永久性损坏。 2. PCB板放置CS8212系列的地方,需要有散热设计.使得CS8212系列底部的散热片和PCB板的散热区域相连，并通过过孔和地相连。

Jul,201

0 Rev.1.0

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CS8212系列电气参数TA= 25°C (除非特殊说明)参数描述V OO输出失调电压测试条件 最小交流输入接地 V DD=2.7V to 5.5V VDD=2.7V to 5.5V输入管脚短接, V DD=2.7V to 5.5V V DD=5.5V, V I= V DD VDD=5.5V, V I=-0V V DD=5.5V,无负载,无滤波静态电流 V DD=3.6V,无负载,无滤波 V DD=5.5V,无负载,无滤波 5.5 4 3.5 0.1µA

典型值 5 -75 -70

最大 25 -55 -50 50 5

单位 mV dB dBµAµA

A V=6dB,

PSRRCMRR IIH IIL I DD

电源抑制比共模抑制比高电平输入电流低电平输入电流

mA

I SD r DS(ON)

关断电流

源漏导通电阻关断状态下输出阻抗

V DD=5.5V V DD=3.6V V (SHUTDOW N )=0.35V V DD=2.7V to 5.5V G0, G1=0.35V G0= V DD, G1=0.35V G0=0.35V, G1= V DD G0, G1= V DD

420 520 2

mΩ kΩ

f (SW)

调制频率放大倍数

250 5.5 11.2 17.2 23

300 6 12 18 24

350 6.5 12.5 18.5 24.5

kHZ

dB

工作特性TA=25°C, R L=8Ω

参数

描述输出功率 (每通道)

测试条件THD+N=10%, f=1 kHz,R L=3Ω V DD=5V V DD=5VVDD=3.6V

最小

典型3.05 2.7

最大

单位

PO

THD+N=10%, f=1 kHz,R L=4Ω V DD=5V THD+N=1%, f=1kHz, R L=8Ω

注:3Ω负载仅限CS8212S

1.3 0.67 0.14% 0.10% -85 -75 -70 35 27 -70 28.1 17.3 9.8 5.2 3.5

W

THD+ N

总谐波失真通道串扰

V DD=5V, P O=1W, A V=6dB, f=1kHz, RC=8Ω V DD=5V, P O=0.5W, A V=6dB, f=1kHz, R C=8Ω V DD=3.6V f=1KHz V DD=5V, A V=6dB, f=217H z V DD=3.6V, A V=6dB, f=217Hz V DD=3.6V, f=20 to 20KHz,无加权 A加权 f=217Hz交流输入接地, AV=6dB

dB dBµVµV dB kΩ

k SVR

电源电压抑制比

Vn

输出电压噪声

CMRR

共模抑制比

V DD=3.6V, V IC=1V pp A V=6dB

ZI

输入阻抗

A V=12dB A V=18dB A V=24dB

启动时间

V DD=3.6V

ms

Jul,2010 Rev.1.0

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CS8212系列典型特征曲线100 90 80 Efficiency(%) Efficiency(%) 70 60 50 40 30 20 10 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Output Power(mW) Figure 4.Efficiency vs Output Power 800 700 Supply Current(mA) 600 Supply Current(mA) 500 400 300 200 100 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 VDD=3.6V RL=8Ω L=33uH 800 600 400 200 0 VDD=3.6V RL=4Ω L=33uH IDD is for Both Channels 1000 1200 IDD is for Both Channels RL=8Ω L=33 uH 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 Output Power(W) Figure 5.Efficiency vs Output Power 2.4 2.7 3.0 RL=4Ω L=33 uH

VDD=5V RL=8Ω L=33uH

VDD=5V RL=4Ω L=33uH

0

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 Output Power(W) Figure 7.Supply Current vs Output Power

Output Power(W) Figure 6.Supply Current vs Output Power 1 VDD=5V RL=8Ω Ci=1uH Av=6dB THD+ N (% ) 1 VDD=5V RL=4Ω Ci=1uH Av=6dB

THD+ N (% )

380mW 0.1 775mW

550mW 0.1 1.1W 1.65W

1.16W 0.01 10 0.01 10

100

1000

10000

100000

100

1000

10000

100000

Frequency ( Hz ) Figure 8.THD+N vs Frequency

Frequency ( Hz ) Figure 9.THD+N vs Frequency

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典型特征曲线100 RL=8Ω f=1kHz Av=24dB VDD=2.

7V VDD=3.6V VDD=5V 10 THD+N(%) 100 RL=8Ω f=1kHz Av=6dB VDD=2.7V VDD=3.6V VDD=5V

10 THD+N(%)

1

1

0.1

0.1

0.01 0.01

0.1

1

10

0.01 0.01

0.1

1

10

Output Power(W) Figure 10.THD+N vs Output Power 100 RL=4Ω f=1kHz Av=24dB 10 THD+N(%) VDD=2.7V VDD=3.6V THD+N(%) VDD=5V 1 10 100 RL=4Ω f=1kHz Av=6dB

Output Power(W) Figure 11.THD+N vs Output Power

VDD=2.7V VDD=3.6V VDD=5V

1

0.1

0.1

0.01 0.01

0.1

1

10

0.01 0.01

0.1

1

10

Output Power(W) Figure 12.THD+N vs Output Power -30 -40 -50 PSRR(dB) -60 -70 -80 -90 -100 20 VDD=3.6V VDD=5V Inputs AC Grounded Ri=4Ω Ci=1uF Av=6dB PSRR(dB) -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 20 VDD=3.6V

Output Power(W) Figure 13.THD+N vs Output Power

Inputs AC Grounded Ri=8Ω Ci=1uF Av=6dB

VDD=2.7V

VDD=2.7V

VDD=5V

100

1K

10K 20

100

1K Frequency(Hz)

10K

20

Frequency(Hz) Figure 14.PSRR vs Frequency

Figure 15.PSRR vs Frequency

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典型特征曲线

-50 V IC=1Vpp R L=8Ω Av=6dB

-55

CMRR(dB)

-60

-65

VDD=2.7V

VDD=3.6V

-70 VDD=5V -75 20 100 1k Frequency(Hz) Figure 16.CMRR vs Frequency Figure 17.FCC Level 10k 20k

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27 WCH 立体声无滤波器 类音频功放

Jul,2010Rev.1.0

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CS8212系列

滤波器在有辐射的环境下如果PCB设计没有LC滤波器或者对频率比较敏感的器件在高于1MHz的频率下工作，则需要使用一个磁环滤波器，这种滤波器对于那些必须通过 FCC和CE检测的电路非常有效。因为FCC和CE标准只检测高于30M的放射源。当使用磁环滤波器时，需要在高频条件下选择一个高阻抗的器件，在低频条件下选择一个低阻抗的器件。另外，要根据磁环来确定适当的电流以防止输出信号的失真。如果电路对于低频(<1MHz)的电磁干扰比较敏感，或者放大器和喇叭之间有较长的导线以及器件布局靠近 EMI敏感设备时，可以使用LC滤波器。磁珠和电容或者其他感性器件都要尽量靠近芯片放置。下图是典型的 LC滤波器。

CODECs/ADC和Class-D在 CODECs和 DAC与 Class-D音频放大器结合使用的时候，有时会出现接地输出噪音提高的现象 .这是由于 CODECs/DAC的输出与音频放大器输入级的开关频率混合产生的.解决此类噪音可以在CODEC/DAC和音频放大器之间放置一个低通过滤器,该滤波器可以过滤掉造成此类问题的高频部分,同时保证功能正常.

2xFerrite Bead

OUTP1nF

1nF

OUTNFigure 18. Typical Ferrite Chip Bead Filter

Jul,2010 Rev.1.0

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CS8212系列封装信息 CS8212F Q

FN4× 4_20LDETAIL A PIN#1 INDEX AREA A PIN#1 ID

L k

ETOP VIEW

A1

E2

SIDE VIEW

BOTTOM VIEW

SYMBOL

MIN

NOM

MAX

b

e

A A1 A3 b D D2 E E2 e L

0.70 0.00

0.80 0.02 0.20 REF

0.90 0.05L

0.18 3.90 1.90 3.90 1.90

0.24 4.00 4.00 0.50 TYP

0.30 4.10 2.10 4.10 2.10FRONT VIEW DETAIL A

A1 A3 A

0.30

0.20 MIN

0.50

k

Notes:

(1)所有尺寸都为毫米； (2)参考JEDEC MO-220标准； (3)封装体的散热焊盘必须焊接到PCB板上以保证热机械性能。

Jul,2010 Rev.1.0

D2

D

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CS8212系列封装信息 CS8212T QFN3× 3_20LA DETAIL A PIN#1 ID

PIN#1 INDEX AREA

L

ETOP VIEW

A1

E2

SIDE VIEW

BOTTOM VIEW

SYMBOL

MIN

NOM

MAX

b

e

A A1 A3 b D D2 E E2 e L

0.70 0.00

0.75 0.02 0.203 REF

0.80 0.05L

0.15 2.95 1.60 2.95 1.60

0.20 3.00 1.65 3.00 1.65 0.400 TYP

0.25 3.05 1.70 3.05 1.70FRONT VIEW DETAIL A

A1 A3 A

0.30

0.40

0.50

Notes:

(1)所有尺寸都为毫米； (2)参考JEDEC MO-220标准； (3)封装体的散热焊盘必须焊接到PCB板上以保证热机械性能。

Jul,2010 Rev.1.0

D2

D

27 WCH 立体声无滤波器 类音频功放

CS8212系列封装信息 CS8212S TSSOP_20LTop view

D SYMBOLS D1 A1 b E1 D D1 E E2 e L MILLIMETE RS MIN. MAX. 1.2 0 0.15 0.19 0.3 4.40 6.50 3.77 6.20 6.6 2.70 0.65 0.45 0.75 INCHES MIN. MAX. 0.047 0.006 0 0.007 0.012 0.173 0.256 0.148 0.244 0.26 0.106 0.026 0.018 0.03

E

E1

E2

L

A

A1

e

b

Side View End View

Notes:

(1)所有尺寸都为毫米； (2)参考JEDEC MO-220标准； (3)封装体的散热焊盘必须焊接到PCB板上以保证热机械性能。

Jul,2010 Rev.1.0

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8pw1.html