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LTK8002D

  • 產品特點:
    LTK8002D是一款3W、单声道AB类最大2.9W输出功率音频功率放大芯片。LTK8002D提供SOP-8无铅封装
  • 咨詢熱線:13823783658
  • 產品詳情

 
LTK8002D概述:
LTK8002D是一款3W、单声道AB类音频功率放大芯片。工作电压2V-5V,以BTL桥连接的方式,在5V电源电压下,可以给4Ω负载提供THD小于10% 、平均为3.0W的输出功率。在关闭模式下,电流典型值小于0.5uA 。LTK8002D是为提供大功率、高保真音频输出而专门设计的,它仅仅需要少量的外围元器件,并且能工作在低电压条件下 (2V-5V)。LTK8002D不需要耦合电容,自举电容或者缓冲网络,所以非常适用于小音量的低功耗系统。LTK8002D提供SOP-8无铅封装。
 
LTK8002D特性:
内置开关爆破声抑制电路
10% THD+N,VDD=5V,4Ω负载下,提供高达2.9W的输出功率
10% THD+N,VDD=5V,8Ω负载下,提供高达1.8W的输出功率
关断电流  < 0.5uA
LTK8002D提供SOP-8无铅封装
过热保护
 
LTK8002D应用:
插卡式音箱
蓝牙音箱
锂电扩音器
FM播放器

LTK8002D封装信息
产品   封装形式 封装尺寸
(mm)
脚间距
(mm)
LTK8002D   SOP-8    
最大LTK8002D额定值(TA=25℃)
参数名称 符号 数值 单位
工作电压 Vcc 6.0 V
存储温度 Tstg -65℃-150℃
输入电压   -0.3 to +(0.3+ Vcc) V
功率消耗 PD 见附注1 W
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,8002D的TJMA=150℃。TA为外部环境的温度,θJA取决于不同的封装形式。(SOP封装形式为140℃/W)
 
 LTK8002D管脚说明 
No. 管脚名称 IO 功     能
1 SHUTDOWN I  关断模式控制输入,置高电平时关断。
2 BYPASS I  电压为VDD/2,外接电容。
 3 IN+ I  IN+ 是正向输入端,IN+一般与Bypass Pin接在一起。
4 IN- I  IN- 是负向输入端,用于音频输入。
5 VO+ I VO+ 是BTL正向输出端。
6 VDD - 电源输入端
7 GND - 电源地
8 VO- O  VO- 是BTL负向输出端。
  
LTK8002D电气参数
电气参数
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     5   V
IDD 静态电源电流 VDD=5V,IO=0A 5.5 7.5 9.5 mA
ISHDN 关断电流 VDD=2V 到 5.5V   0.5   uA
 
 
Po
输出功率   THD+N=10%, f=1kHz ,RL=4Ω;   2.9    
 
W
THD+N=10%, f=1kHz,RL=3Ω;   3.2  
THD+N=10%, f=1kHz,RL=8Ω;   1.8  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=4Ω;   2.3  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=3Ω;   2.5  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=8Ω;   1.3  
THD+N 总谐波失真加噪声 VDD=5V Po=0.6W, RL=8Ω   0.1   %
VDD=5V Po=1.6W, RL=4Ω   0.15  
OTP 过温保护     165  
PSRR 电源电压抑制比 VDD=5V, VRIPPLE=200mVRMS,
RL=8Ω, CB=2.2µF
  70   dB
LTK8002D典型应用电路图:

LTK8002D引脚脚位图

LTK8002D管脚定义说明图

LTK8002D最大额定值(TA=25℃)
参数名称 符号 数值 单位
工作电压 Vcc 6.0 V
存储温度 Tstg -65℃-150℃
输入电压   -0.3 to +(0.3+ Vcc) V
功率消耗 PD 见附注1 W
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,8002D的TJMA=150℃。TA为外部环境的温度,θJA取决于不同的封装形式。(SOP封装形式为140℃/W)
 
LTK8002D管脚说明
No. 管脚名称 IO 功     能
1 SHUTDOWN I  关断模式控制输入,置高电平时关断。
2 BYPASS I  电压为VDD/2,外接电容。
 3 IN+ I  IN+ 是正向输入端,IN+一般与Bypass Pin接在一起。
4 IN- I  IN- 是负向输入端,用于音频输入。
5 VO+ I VO+ 是BTL正向输出端。
6 VDD - 电源输入端
7 GND - 电源地
8 VO- O  VO- 是BTL负向输出端。
 
 LTK8002D电气参数
电气参数
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     5   V
IDD 静态电源电流 VDD=5V,IO=0A 5.5 7.5 9.5 mA
ISHDN 关断电流 VDD=2V 到 5.5V   0.5   uA
 
 
Po
输出功率   THD+N=10%, f=1kHz ,RL=4Ω;   2.9    
 
W
THD+N=10%, f=1kHz,RL=3Ω;   3.2  
THD+N=10%, f=1kHz,RL=8Ω;   1.8  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=4Ω;   2.3  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=3Ω;   2.5  
THD+N=1%, f=1kHz ,RL=8Ω;   1.3  
THD+N 总谐波失真加噪声 VDD=5V Po=0.6W, RL=8Ω   0.1   %
VDD=5V Po=1.6W, RL=4Ω   0.15  
OTP 过温保护     165  
PSRR 电源电压抑制比 VDD=5V, VRIPPLE=200mVRMS,
RL=8Ω, CB=2.2µF
  70   dB

 
LTK8002D应用信息
LTK8002D驱动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。
LTK8002D桥式输出结构说明
LTK8002D外围电阻Rf 和Ri 构成了放大器1A 的闭环增益,而两个内部20kΩ 的电阻组成了放大器2A 反向端的闭环增益。放大器驱动的负载如扬声器,接在两个放大器输出端即-OUTA 和+OUTA 之间。
放大器1A 的输出端作为放大器2A 的输入端。两个放大器输出的信号大小相同,但是存在180 度的相位差。在BTL桥式模式下,输出构成差分信号驱动。对于一个给定的供给电压,桥式放大器相对单端放大器最大的优点是:它的差分输出使负载两端的增加一倍,在相同条件下就产生了相当于单端放大器四倍的输出功率。
          (1)
差分桥式输出的一个优点是不会有直流失调电压加在负载上,这是通过通道A 和B 在电源电压一半时的内部偏置输出而实现的,从而消除了单电源单端放大器要求的耦合电容。在单端放大器中,通常需要一个输出耦合电容来去掉直流失调电压的影响。
LTK8002D功耗
要设计一个成功的放大器,无论这个放大器是桥式还是单终端式,功耗都应该重点考虑。等式(2)表明单终端放大器在给定电源电压、驱动一定的负载时最大输出功率为:
      (2)
 
然而,桥式放大器中传递给负载的功率增大也导致内部功耗的增加。
       (3)
从等式(3)中计算得的最大功耗点一定不会比等式(4)的功耗点大:
         (4)
由于LTK8002D 的=150℃, 封装中焊接到与PCB 上铜片连接的DAP 衬垫的热阻为41℃/W。依赖于系统周围的环境温度,所以等式(4)可用以决定由IC 组件支持的最大内部功耗。重新整理等式(4)并代入得到等式(5),该等式表明在8002D 的结温不变时,环境温度也随音频系统输出功率有所变化。
        (5)
对于5V 电源4Ω负载的典型应用,在不超过最大结温及能输出最大音频功率情况下最大可能环境温度MT封装为45℃.
           (6)
等式(6)给出了最大结温TJMAX。如这个结果影响到8002D 的至150℃,通过减小工作电压或提高负载阻抗达到减小最大结温,再进一步可通过环境温度补偿来实现。以上所述均假定器件运行在最大功耗点附近。由于内部功耗是输出功率的函数,当输出功率减小时,环境温度可进一步提高。
LTK8002D增益
LTK8002D的增益由外部电阻Rf 和Ri决定,


例如Ri=20kΩ,Rf=60kΩ,那么增益计算公式如下:

输入电阻尽量靠近8002D的输入管脚,可以减小PCB板上噪声的干扰。
 
 
 
LTK8002D电源去耦
LTK8002D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10µF或更大的电容在电源侧。
LTK8002D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

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。
因此,在考虑8002D输入电容大小时,需要综合考虑系统要求,如果要得到更好的低频响应,增大Ci或者增大Ri都能使fc降低,但是有两点需要注意,一是Ci越大,可能开机时的滴答声和噼噗声会变大;二是如果同时增大Ri,为了保持相同的声音放大增益,需要相应成比例的增大反馈电阻Rf。
 
LTK8002D模拟参考电压端电容
LTK8002D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,8002D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。LTK8002D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。因此,该电容越大,开启时间越短,但“滴答声和爆裂声”也会越小。正常选用1uF电容,如果选用2.2uF电容,会有更好的效果。

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