TC6871引脚图及功能说明
管脚号 |
符号 |
描述 |
1 |
SD(shutdown) |
掉电控制管脚,高电平有效 |
2 |
BYP(Bypass) |
内部共模电压旁路电容 |
3 |
NC |
此管脚悬空 |
4 |
IN |
摸拟输入端 |
5 |
V01 |
摸拟输出端1 |
6 |
VDD |
电源正 |
7 |
GND |
电源地 |
8 |
V02 |
摸拟输出端2 |
TC6871最大极限值
参数 |
最小值 |
最大值 |
单位 |
说明 |
电源电压 |
1.8 |
6 |
V |
|
输入电压 |
-0.3 |
VDD |
V |
|
工作电压 |
2.0 |
5.5 |
V |
|
功耗 |
|
|
mW |
内部限制 |
耐ESD电压 |
3000 |
|
V |
HBM |
250 |
|
V |
MM |
储存温度 |
-65 |
150 |
℃ |
|
结温 |
150 |
|
℃ |
典型值150℃ |
工作温度 |
-40 |
85 |
℃ |
|
热阻 |
θJC(SOP) |
|
35 |
℃/W |
|
θJA(SOP) |
|
140 |
℃/W |
|
焊接温度 |
|
220 |
℃ |
15秒内 |
TC6871电特性(VDD=5.0V,TA=25℃)
符号 |
参数 |
测试条件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
VDD |
电源电压 |
|
2.0 |
|
5.5 |
V |
IDD |
电源静态电流 |
VIN=0V,IO=0A |
|
6 |
10 |
mA |
ISD |
关断漏电流 |
|
|
0.8 |
2 |
uA |
VOS |
输出失调电压 |
|
|
5.7 |
50 |
mV |
RO |
输出电阻 |
|
7 |
8.5 |
10 |
KΩ |
PO |
输出功率 |
THD=1%,f=1KHz
RL=3Ω
RL=4Ω
RL=8Ω |
|
3.8
2.85
1.7 |
|
W |
THD+N=10%,f=1KHz
RL=3Ω
RL=4Ω
RL=8Ω |
|
4
3
1.8 |
|
W |
THD+N |
总失真度+噪声 |
AVD=2
20Hz≤f≤20KHz
RL=4Ω,PO=1.6W
RL=8Ω,PO=1W |
|
0.1
0.2 |
|
% |
PSRR |
电源抑制比 |
VDD=4.9V~5.1V |
65 |
80 |
|
dB |
TC6871应用说明
6871内部集成两个运算放大器,第一个放大器的增益可以调整输入电阻来设置,此放大器内置了50KΩ反馈电阻,后一个为电压反相跟随,从而形成增益可以配置的差分输出的放大驱动电路。
TC6871外部电阻配置
如典型应用图1,运算放大器的增益由外部电阻Ri决定,其增益为Av=2×Rf/Ri,芯片通过Vo1、Vo2输出至负载,桥式接法。
桥式接法比单端输出有几个优点:其一是,省去外部隔直滤波电容。单端输出时,如不接隔直电容,内里在输出端有一直流电压,导致上电后直流电流输出,这样即浪费了功耗,也容易损坏音响。其二是,双端输出,实际上是推挽输出,在同样输出电压情况下,驱动功率增加为单端的4倍,功率输出大。
TC6871芯片功耗
功耗对于放大器来讲是一个关键指标之一,差分输出的放大器的最大自功耗为:
PDMAX=4×(VDD)2 / (2×Π2×RL)
必须注意,自功耗是输出功率的函数。
在进行电路设计时,不能够使得芯片内部的结温高于TJMAX(150℃),根据芯片的热阻θJA来设计,可以通过自己散热铜铂来增加散热性能。
如果芯片仍然达不到要求,则需要增大负载电阻、降低电源电压或降低环境温度来解决。
TC6871电源旁路
在放大器的应用中,电源的旁路设计很重要,特别是对应用方案的噪声性能及电源电压抑制性能。设计中要求旁路电容尽量靠近芯片、电源脚。典型的电容为10uF的电解电容并上0.1uF的陶瓷电容。
在6871应用电路中,另一电容CB(接BYP管脚)也是非常关键,影响PSRR、开关/切换噪声性能。一般选择0.1uF~1uF的陶瓷电容。
TC6871掉电模式
为了节电,在不使用放大器时,可以关闭放大器,6871有掉电控制管脚,可以控制放大器是否工作。
该控制管脚的电平必须要接满足接口要求的控制信号,否则芯片可能进入不稳定状态,而不能够进入掉电模式,其自功耗没有降低,达不到节电目的。
TC6871外围元件的选择
正确选择外围元器件才能够确保芯片的性能,尽管6871能够有很大的余量保证性能,但为了确保整个性能,也要求正确选择外围元器件。
TC6871在单位增益稳定,因此使用的范围广。通常应用单位增益放大来降低THD+N,是信噪比最大化。但这要求输入的电压最大化,通常的音频解码器能够有1Vrms的电压输出。
另外,闭环带宽必须保证,输入耦合电容Ci(形成一阶高通)决定了低频响应。
TC6871选择输入耦合电容
过大的输入电容,增加成本、增加面积,这对于成本、面积紧张的应用来讲,非常不利。显然,确定使用多大的电容来完成耦合很重要。实际上,在很多应用中,扬声器不能够再现低于100Hz~150Hz的低频语音,因此采用大的电容并不能够改善系统的性能。
除了考虑系统的性能,开关/切换噪声的抑制性能受电容的影响,如果耦合电容大,则反馈网络的延迟大,导致pop噪声出现,因此,小的耦合电容可以减少该噪声。
另外,必须考虑CB=1uF,Ci=0.1uF~0.39uF,可以满足系统的性能。