CS8591E音频AB类功放7.5V 6.0W

CS8591E音频AB类功放7.5V 6.0W

可用于单面PCB设计，6.0W单声道AB类音频功率放大器

概要

CS8591E适用于移动式内置扬声器的便携式音频设备，在7.5电源供电情况下。可以为4Ω的负载提供6.0W的连续功率。CS8591E采用桥接负载结构在提供高品质音频功率放大的同时，大大减少了外部元件数，无需外接输出藕合电容和自举电容。CS8591E内置待机电路，当SD管脚接高电平时，整个电路工作在待机模式，待机电流不超过100nA。CS8591E内置了杂音消除电路，可以消除芯片启动和关断过程中的咔嗒声或噼噗声。还可以通过外接电阻来调节增益。CS8591E内置了过热保护，有效的保护芯片在异常的工作条件下不被损坏。

CS8591E提供了纤小的ESOP8封装形式，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。

封装

ESOP8

描述

输出功率

Po at 10% THD+N，VDD=5V

RL=4Ω  3.05W

RL=2Ω  5.00W

Po at 10% THD+N，VDD=6.5V

RL=4Ω  5.30W

Po at 10% THD+N,VDD=7.0V

RL=4Ω  6.00W

备注:供电电源在5V以下 ， 单面PCB板最高可驱动2Ω负载

     供电电源在7.5V以下，单面PCB板最高可驱动4Ω负载

优异的“噼噗-咔嗒”（POP-noise)杂音抑制能力

优异的低噪抑制功能

工作电压范围:3.0V到7.5V

高电源抑制比（PSRR）:在217Hz下为72dB

快速的启动时间（200ms)

低静态电流（5mA）

低关断电流（<0.1uA）

过流保护，短路保护和过热保护

符合Rohs标准的无铅封装

应用

USB音箱/蓝牙音箱

扩音器

应用信息

CS8591E基本结构描述

CS8591E是双端输出的音频功率放大器，内部集成两个运算放大器，第一个放大器的增益可以调整反馈电阻来设置，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，其原理框图为:

外部电阻配置

如应用图示1，远算放大器的增益由外部电阻Rf，Ri决定，其增益为Av=2xRf/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，省却外部隔直滤波电容。单端输出时，如不接隔直电容，则在输出端有一直流电压，导致上电后有直流电流输出，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。

芯片功耗

功耗对放大器来讲是一个关键的指标之一，差分输出放大器的自功耗为:

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节温高于TJMAX（125℃），根据芯片的热阻来设计，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。

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CS8591E应用电路中，另一电容CB(接ypass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。

关断模式

为了节电，在不使用放大器时，可以关闭放大器，CS8591E有关断控制管脚，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定状态，而不能够进入关断模式，其自功耗没有降低，达不到节电目的。

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CS8591E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。CS8591E单位增益稳定，因此使用的范围广。另外，闭环带宽必须保证，输入隔直电容Ci（形成一阶高通）决定了低频响应性能。在整个应用环节中都推荐使用低ESR电容。一个真正的实际电容可以看做是一个电阻串联一个理想的电容。在电路中电阻两端的电压降影响着电容的性能，等效电阻越低，实际的电容性能越接近理想电容。

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（Speaker）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电容的大小，选择CB=1uF，Ci=0.1uF～0.39uF，可以满足系统的性能。