CS5230E音频GF类放大器5.5V 5.2W

CS5230E音频GF类放大器5.5V 5.2W

内置自适应Charge Pump模块，固定28倍增益，AB/D切换，两种防破音模式可选5.2W单声道GF类音频功率放大器

概要

CS5230E是一款采用CMOS工艺，电容式升压型GF类单声道音频功放，可以为4Ω的负载提供最高5W的连续功率;CS5230E芯片内部固定的28倍增益，有效的减少了外围元器件的数量;功放集成了D类和AB类两种工作模式即可保证D类模式下强劲的功率输出，又可兼顾系统在有FM的情况下，消除功放对系统的干扰;CS5230E具有独特的防破音（NCN）功能，可根据输出信号的大小自动调整功放的增益，实现更加舒适的听觉感受，CS5230E还具备电源自适应能力，当电源电压低的时候，功放会自动降低增益，从而减少功放的输出功率。

CS5230E的外围只有低成本的阻容器件，在以锂电池供电的移动式音频设备中，CS5230E是理想的音频子系统的功放解决方案。CS5230E的全差分架构和极高的PSRR有效地提高了CS5230E对RF噪声的抑制能力。另外CS5230E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。

CS5230E提供了ESOP10的封装类型，其额定的工作温度范围为-40℃至85℃

封装

ESOP10L

特征

集成Charge Pump升压模块，集成AB类D类两种工作模式GF类音频功放

先进的电源自适应功能

输出功率

Po at VBAT=5.0V，RL=4Ω+33uH

THD+N=10%  5.2W(NCN OFF@D MODE)

THD+N=1%  4.3W(NCN OFF@D MODE)

Po at  VABT=4.2V，RL=4Ω+33uH

THD+N=10%  4.8W(NCN OFF@D MODE)

THD+N=1%  4.1W(NCN OFF@D MODE)

Po at  VBAT=3.6V，RL=4Ω+33μH

THD+N=10%  3.45W(NCN OFF@D MODE)

THD+N=1%   3.00W(NCN OFF@D MODE)

输入电压范围:2.7～5.5V

关断电流:<1μA

待机电流:3mA
D类调制频率:300KHz
防破音模式可选
AERC专利技术，提供优异的全带宽EMI抑制能力
优异的“噼噗-咔嗒”（POP-noise)杂音抑制能力
高的电源抑制比（PSRR）:在217Hz下为80dB
过温保护

过压保护

应用

蓝牙音箱

便携式音频设备

产品特性

CS5230E内置了Charge Pump升压模块，可以为4Ω的负载在锂电池的电压范围内提供最高5.2W的连续功率，并集成了AB类D类两种工作模式的音频放大器。

CS5230E采用专有的AERC（Adaptive Edge Rate Control)技术，在音频全带宽范围内极大地降低了EMI的干扰，对60cm的音频线，在FCC的标准下具有超过20dB的裕量

CS5230E无需滤波器的PWM调制结构减少了外部元件数目，PCB面积和系统成本，并且简化了设计。芯片内置了过流保护，过热保护和欠压保护功能，这些功能保证了芯片在异常的工作条件下关断芯片，有效地保护了芯片不被损坏，当异常条件消除后，CS5230E有自恢复功能可以让芯片重新工作。

无需滤波器

CS5230E采用无需滤波器的PWM调制方式，省去了传统D类放大器的LC滤波器，提高了效率，为便携式设备的音频子系统提供了一个更小面积，更低成本的实现方案。

Pop ＆ CIick抑制

CS5230E内置专有的时序控制电路，实现全面的Pop ＆ CIick抑制，可以有效地消除系统在上电，下点，Wake up和Shutdown操作时可能会出现的瞬态噪声。

保护电路

CS5230E在应用的过程中，当芯片发生输出管脚和电源或地短路，或者输出之间的短路故障时，过流保护短路会关断芯片以防止芯片被损坏。短路故障消除后，CS5230E自动恢复工作。当芯片温度过高时，芯片也会被关断。温度下降后，CS5230E可以继续正常工作。当电源电压过低时，芯片也将被关断，电源电压恢复后，芯片会再次启动。

磁珠和电容

CS5230E在没有磁珠和电容的情况下，对于60cm的音频线，仍可满足FCC标准的要求。在输出音频线过长或器件布局靠近EMI敏感设备时，建议使用磁珠，电容。磁珠和电容要尽量靠近CS5230E放置，如下图所示。

输入电阻（Rin)

CS5230E的输入端为差分放大器结构，可以采用单端输入接法和差分输入接法，两张接法的放大倍数设定是相同的。CS5230E集成了20KΩ输入电阻，反馈电阻是560KΩ，因此CS5230E是固定的28倍增益，也可以通过改变外置输入电阻的阻值对放大倍数进行小于28倍增益调节，公式如下:

两个输入电阻之间的良好匹配对提升芯片PSRR，CMRR以及THD等性能都有帮助，因此要求使用精度为1%的电阻。PCB布局时，电子应紧靠CS5230E放置，可以防止噪声从高阻结点的引入。

输入电容（Cin)
输入电阻和输入电容之间构成了一个高通滤波器，其截止频率如下式:
应用中选用较小的Cin电容有助于滤除从输入端耦合进入的217Hz噪声，并且较小的电容有利于减小功放开启时的噼噗-咔哒声。两个输入电容之间良好的匹配有利于提升芯片整体性能及抑制噼噗-咔哒声，推荐使用容差10%或者更好的电容。

电荷泵FIying电容（Cf)

FIying电容用于在电源和电荷泵负载之间传递能量，FIying电容的值直接影响电荷泵的负载调整率和输出驱动能力。FIying电容太小，会影响电荷泵的负载调整率和输出驱动能力，从而影响功放的输出功率，FIying电容越大，负载调整能力越强，驱动能力也越强。推荐使用耐压16V以上4.7uF，低ESR的X7R、X5R陶瓷电容。

电荷泵保持电容（Cout)

电荷泵的保持电容容值和ESR直接影响电荷泵输出电压的纹波大小，从而影响功放的性能。推荐使用470μF，低ESR的电解电容。由于电荷泵输出电压为6.2V，保持电容需要选用10V耐压的电容。
电源退耦电容（Cs）
良好的退耦电容可以提高功放的效率和性能，推荐使用低ESR的X7R或者X5R陶瓷电容。CS5230E的应用中，有两个VBAT管脚，分别是PIN1和PIN5，其中PIN1是功率电源管脚，PIN5是模拟电源管脚。在PIN5管脚上放置一个1μF的陶瓷电容，用以滤除电源上的高频干扰，这个电容要尽量紧靠PIN5管脚置;PIN1管脚是功率电源管脚，主要为内部的电荷泵电路提供电流，这个电容类似于电荷水库，可以比电池更快地提供电流，因此有助于稳定电源电压，防止电压的快速波动，这里推荐使用470uF的电容，另外为了滤除更低频的噪声干扰，同时为了更好地稳定模拟电源的电压，可以再放置一个1uF和一个10uF的低ESR电容，并尽量靠近PIN1管脚放置。