EG8405datasheet_V1.0

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屹晶微电子有限公司 EG8405芯片数据手册V1.0 3W防失真、超低EMI立体声D类音频功放

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版本号 V1.0 日期描述 2014年11月11日 EG8405数据手册

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屹晶微电子有限公司 EG8405芯片数据手册V1.0 3W防失真、超低EMI立体声D类音频功放目录

1. 2. 3. 4.

特点 ..................................................................................................................................................................... 3 概述 ..................................................................................................................................................................... 3 应用领域 ............................................................................................................................................................. 4 引脚 ..................................................................................................................................................................... 4 4.1. 引脚定义 ............................................................................................................................................. 4 4.2. 引脚描述 ............................................................................................................................................. 4 结构框图 ............................................................................................................................................................. 5 典型应用电路 ..................................................................................................................................................... 6 电气特性 ............................................................................................................................................................. 6 7.1 极限参数 ............................................................................................................................................. 6 7.2 典型参数 ............................................................................................................................................. 7 7.3 直流特性 ............................................................................................................................................. 7 7.4 交流特性 ............................................................................................................................................. 7 7.5 模拟特性 ............................................................................................................................................. 8 应用信息 ............................................................................................................................................................. 8 8.1 工作模式 ............................................................................................................................................. 8 8.2 防失真功能（NCN） .......................................................................................................................... 9 8.3 电源退耦 ........................................................................................................................................... 10 8.4 输入电容 ........................................................................................................................................... 10 8.5 模拟基准旁路电容（CBYP） ............................................................................................................. 10 8.6 电源开启/关闭时噼噗噪声 ............................................................................................................. 11 8.7 欠压锁定（UVLO） .......................................................................................................................... 11 8.8 短路电流保护（SCP） ..................................................................................................................... 11 8.9 过温保护（OTP） ............................................................................................................................. 11 8.10 电磁辐射（EMI） ............................................................................................................................. 11 封装尺寸 ........................................................................................................................................................... 12

5. 6. 7.

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EG8405芯片数据手册V1.0

1. 特点

              

防失真功能

宽的工作电源2.5V-5.5V

超优异的全带宽EMI抑制性能

免LC滤波器数字调制，直接驱动扬声器

高输出功率：3.0W@PVDD=VDD=5.0V,RL=4Ω，THD+N=10% 高效率：88%@PVDD=VDD=5.0V, RL=4Ω，PO=1W 低THD+N：0.1%@PVDD=VDD=5.0V, RL=4Ω，PO=1W 通道隔离度：80dB@fIN=1KHz,AV=18dB

高信噪比SNR: 90dB@ PVDD=VDD=5.0V, AV=18dB 优异的“噼噗-咔嗒”（Pop-Click）噪声抑制性能关断功能过流保护功能过热保护功能欠压保护功能无铅SOP16封装

2. 概述

EG8405是一款带防失真功能且具有超低EMI的立体声免输出滤波器D类音频功率放大器。在电源电压5V、THD+N=10%、4Ω负载的条件下，输出高达3W的功率，在性能与AB类放大器相媲美的同时，效率高达88%。

EG8405的最大特点是带防失真功能，可以检测并抑制由于输入音乐，语音信号幅度过大所引起的输出信号失真（破音），也能自适应地防止在电池应用中由于电源电压下降所造成的输出削顶，显著提高音质，创造非常舒适的音乐享受，并保护扬声器免受过载损坏。通过在NCN端外接不同电阻电容值，可灵活设置放大器的音质和输出功率,同时芯片提供了NCN OFF模式。

EG8405采用独有的电磁辐射（EMI）抑制技术，具有超优异的全带宽低辐射性能。辐射水平在不加任何辅助设计时仍远远低于FCC Part15 Class B标准值,降低了系统电磁兼容设计难度。

EG8405内部集成免滤波器数字调制技术，能够直接驱动扬声器，并最大程度减小脉冲输出信号的失真和噪音。极少的外部元件节省了系统空间和成本，是便携式应用的理想选择。

此外，EG8405内置的关断功能是待机电流最小化。还集成了关断、扬声器输出端过流保护、片内过温保护和欠压保护等功能。芯片采用无铅SOP16封装形式。

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3. 应用领域

 便携式音箱，USB音箱，FM插卡式音箱  MP3/MP4  数码相框

 便携式游戏机  手机，笔记本电脑  小尺寸电视/监视器

4. 引脚

4.1. 引脚定义

12345678OUTL+PGNDOUTL-PVDDMUTEVDDINLVREFOUTR+PGNDOUTR-PVDDSHDNGNDINRNCN161615151414131312121111101099

图4-1. EG8405管脚定义

EG84054.2. 引脚描述

引脚序号 1 2,15 3 4,13 5 6 7 8 引脚名称 OUTL+ PGND OUTL- PVDD MUTE VDD INL VREF __________I/O O GND O POWER I POWER I I 左通道同相输出功率地左通道反相输出功率电源静音控制输入（低电平有效）模拟电源左通道输入描述内部基准源，从VREF连接一个旁路电容到GND 2012 ©屹晶微电子有限公司版权所有 www.EGmicro.com

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9 10 11 12 14 16 NCN INR GND SHDN OUTR- OUTR+ __________I I GND I O O 防失真功能右通道输入模拟地系统关断控制（低电平有效）右通道反相输出右通道同相输出

5. 结构框图

VDD6VDD/2PVDD4PGND2INL167+OUT_R-OUT_RMODULATORDRIVER14MUTE5ThermalProtectionINTERNALOSCILLATORBIASANDREFERENCESAttenuation DecoderInterface ControlNCN98VREFSHDN12OSCCurrentProtectionINR10MODULATORVDD/2111+OUT_L-OUT_LDRIVER31315GNDPVDDPGND

图5-1. EG8405结构框图

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6. 典型应用电路

VDDPVDD1uF1uF6VDDINL1000uF4PVDD13PVDDOUTL+1uF0.1uFDAC0.1uF1uFSHDN7131081259INRVREFOUTL-OUTR-SHDNOUTR+MUTENCNGNDPGNDPGND215111416MUTE1uF1M

图6-1. EG8405典型应用电路图

7. 电气特性

7.1 极限参数

无另外说明，在Ta=25℃条件下符号 PVDD VDD VIN TJ TSTG 参数名称功率电源电压范围模拟电源电压范围输入信号电压范围工作结温存储温度测试条件 - - - - - 最小 -0.3- -0.3 VSS-0.3 -40 -50 最大 5.7 5.7 VSS+0.3 125 125 单位 V V V ℃ ℃ 注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。

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屹晶微电子有限公司 EG8405芯片数据手册V1.0 3W防失真、超低EMI立体声D类音频功放 7.2 典型参数

无另外说明，在Ta=25℃ 符号 PVDD VDD Ta 参数名称功率电源电压模拟电源电压工作环境温度测试条件 - - - 最小 2.5 2.5 -40 典型 5.0 5.0 25 最大 5.5 5.5 85 单位 V V ℃

7.3 直流特性

PVDD=VDD=2.5V～5.5V,Ta=-40℃～85℃,除非特殊说明

符号 VUVLH VUVLL VIH VIL IVDD IPD 参数名称 VDD电源上电启动阈值 VDD电源掉电关断阈值 SHDN端高电平输入电压 SHDN端低电平输入电压静态电流关断电流测试条件 - - - - PVDD=VDD=5V,无负载,无输入信号 SHDN=VSS, Ta=25℃ 最小 - - 1.35 - - - 典型 2.4 2.2 - - 6.0 1.0 最大 - - - 0.1 - - 单位 V V V V mA uA

7.4 交流特性

PVDD=VDD=2.5V～5.5V,Ta=-40℃～85℃,除非特殊说明

符号 tSTUP TAT TRL 参数名称上电启动时间启动时间释放时间测试条件 - VDD=5V,Cex=1Uf,Rex=1MΩ VDD=5V,Cex=1Uf,Rex=1MΩ 最小 - - - 典型 32 25 0.25 最大 - - - 单位 ms ms ms

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屹晶微电子有限公司 EG8405芯片数据手册V1.0 3W防失真、超低EMI立体声D类音频功放 7.5 模拟特性

PVDD=VDD=2.5V～5.5V ,Ta=-40℃～85℃,除非特殊说明符号 PO PO THD+N SNR CS PSRR η VOS fRES Aamax 参数名称最大输出功率 NCN ON 最大输出功率 NCN OFF 总谐波失真（带宽：20KHz）信噪比（带宽：20KHz）通道隔离度电源抑制比最大效率输入失调电压频响特性 NCN最大衰减增益测试条件 RL=4Ω RL=4Ω RL=4Ω PO=1W F=1KHz, THD+N=10% F=1KHz, THD+N=10% F=1KHz 最小 - - - - - - - - -4 - 典型 3.0 3.8 0.1 90 80 -50 88 ±5 - -10 最大 - - - - - - - - 0.4 - 单位 W W % dB dB % mV dB dB Av=18dB f=1KHZ, Av=18dB f=1KHZ,200mVP-P RL=4Ω，PO=1W - CIN=0.1uF,Av=18 dB,f=100Hz to 20KHz -

8. 应用信息

8.1 工作模式

EG8405提供以下几种工作模式：典型工作模式、NCN模式、静音模式和低功耗待机模式。

表8-1 工作模式表

SHDN __________MUTE __________NCN L or H 外接Rex、Cex - - 工作模式典型工作模式 NCN模式静音模式低功耗待机模式 H H H L 注：1：NCN管脚不能悬空

H H L H 2：L和H分别指逻辑高电平和逻辑低电平。

 典型工作模式

在典型工作模式下，芯片按照设定增益进行信号放大。

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 NCN模式

芯片可提供NCN工作模式，该模式下系统能够自适应输入信号幅度或电源电压降低，以实现防失真输出功能，显著提高音质，创造非常舒适的音乐享受，并保护扬声器免受过载损坏。

 静音模式

MUTE脚是EG8405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。这个引脚可以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。

 低功耗待机模式

在SHDN端施加逻辑低电平，芯片进入低功耗待机模式。该模式关闭芯片所有功能并将待机功耗降低到最小。在启动低功耗模式后，输出端为弱下拉状态（通过高阻接地）。当该模式解除后，经过一段启动时间（TSRUP）进入正常工作状态。

__________

8.2 防失真功能（NCN）

当输入信号幅度过大或者电源电压降低时，输出会出现削顶失真,并可能产生扰人心烦的破音。防失真功能（NCN）能自适应输入信号幅度或电源电压降低，通过检测输出信号幅度来自动调整环路增益，达到防失真目的，大大改善了音质效果，并最大化输出功率。音频输出波形如下图所示：

图8-1. 不受电源电压时的音频输出信号

图8-2. NCN_OFF模式下的音频输出信号

启动时间释放时间

图8-3. NCN_ON模式下的音频输出信号

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NCN模式下启动时间和释放时间可通过在NCN端外接不同的电阻(Rex)和电容(Cex)值灵活地设置，连接方式见图8-4所示。

图8-4 NCN模式引脚的外接方式

另外，THD与输出功率也可通过在NCN端外接不同的电阻(Rex )值灵活地设置，见表8-2所示

表8-2 THD与输出功率对应关系测试条件：PVDD=VDD=5.0V；Cex=1Uf；RL=4Ω THD+N(%) PO(W) Rex(KΩ) 1000 180 75 20 10 1.0 3.0 5.0 10.0 15.0 2.3 2.4 2.7 3.0 3.5 8.3 电源退耦

EG8405 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1.0μF，放置在尽可能靠近器件PVDD端口可以得到最好的工作性能。为了滤除低频噪声信号，推荐在靠近音频放大器处放置一个1000μF（陶瓷）电容或更大的电容。

8.4 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，滴答声和噼噼噗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(1/2 V )。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，可以根据需求的低频率特性和波谱，使电容减到最小。

8.5 模拟基准旁路电容（CBYP）

模拟基准旁路电容CBYP是最关键的电容，且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产生的噪声。该噪声来自内部模拟

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基准源放大器，这降低了EG8405的PSRR和THD+N性能。

推荐使用1.0μF陶瓷电容作为旁路电容（CBYP）以得到最佳的THD和噪声特性。增大旁路电容可以减小电源开启/关闭时进入和退出开关模式时的滴答声和噼噗声。

8.6 电源开启/关闭时噼噗噪声

EG8405内部有减小开启时噼噗噪声的电路。当器件开启时，放大器被静音，一个内部电流源加电压至VREF引脚。器件会保持静音状态直到VREF引脚达到电源电压的一半，只有当VREF电压达到稳定状态，器件才会正常工作。

为了关闭时最佳的性能，放大器先设为静音/关闭模式，然后再关闭电源。一个如图8-5所示的外部电路也可以减小电源关闭时噼噗噪声：VTH设为1.3V，VDD=5V，比静音/关闭模式时的阈值电源略高，电阻R1减小了内部电阻的温度特性，而电容C加快了响应速度。注意这个电路只能工作在VDD=4.5V至5.5V，否则EG8405不能正常工作。

VDDC1nFR147KR210KMUTE or SHDN

图8-5减小电源噼噗声的外部电路

8.7 欠压锁定（UVLO）

EG8405具有低电压检测电路。当电源电压下降到2.2V或更低时，EG8405关闭输出，直到VDD≥2.4V时器件再次开启回到正常状态。

8.8 短路电流保护（SCP）

EG8405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，避免了芯片受损坏。如果短路消除，器件重新开启。

8.9 过温保护（OTP）

当芯片的温度超过120℃时，热保护电路起作用，芯片被关断。由于芯片制造工艺的差异，不同的芯片之间最大有15℃的偏差。当温度下降40℃后，热保护消除，EG8405正常工作。

8.10 电磁辐射（EMI）

在电源端加一个1000μF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磁珠滤波器。滤波器有效减小了1MHz以及以上的电磁辐射。该应用中，在高频率时选择高阻抗的，而在低频率时应选择低阻抗的磁珠。

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9. 封装尺寸

符号 A A1 A2 B C D E E1 e L Θ 尺寸（mm） Min 1.350 0.100 1.350 0.330 0.190 9.800 3.800 5.800 1.270（TYP） 0.400 0° 1.270 8° Max 1.750 0.250 1.550 0.510 0.250 10.000 4.000 6.300 2012 ©屹晶微电子有限公司版权所有 www.EGmicro.com

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