CS8563S音频D类放大器6.2V 4.5W

CS8563S音频D类放大器6.2V 4.5W

超低EMI，4.5W×2，双通道带立体声耳机模式D类音频放大器

概要

CS8563S是一款双桥音频功率放大器芯片，采用6.0V电源供电;在THD+N等于10%情况下，能为一个4Ω的负载提供4.5W的连续功率。此外，当接立体耳机时，芯片可以单端工作模式驱动立体耳机。

CS8563S双通道音频功率放大器是为需要输出高品质音频功率的系统设计的，它采用表面贴装技术，只需少量的外围器件，便使系统具备高质量的音频输出功率。CS8563S采用双通道设计使芯片具有了桥式连接扬声器放大和单终端立体耳机放大两种工作模式，简化了音频系统的外围电路设计。

CS8563S内置了低功耗待机电路和过热保护电路，同时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。

CS8563S提供了SOP16L的封装形式，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。

封装

SOP16L

描述

每通道输出功率

PO at 10% THD+N，VDD=6V

RL=8Ω  2.30W（每通道）

RL=4Ω  4.50W（每通道）

PO at 10% THD+N，VDD=5.0V

RL=8Ω  1.60W（每通道）

RL=4Ω  3.20W（每通道）

PO at 10% THD+N，VDD=3.6V

RL=8Ω  0.90W（每通道）

RL=4Ω  1.70W（每通道）

工作电压范围:2.7V到6.2V

“咔嗒声和噼噗声”抑制电路

SE模式，RL=32Ω，输出平均功率75mw，THD（max)<0.1%

低关断电流（<0.1μA）

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

LCD-TV

笔记本电脑

数码相框

UCB接口的扬声器

应用信息

CS8563S基本结构描述

CS8563S是双端输出的立体声音频功率放大器，内部集成两级四个运算放大器，构成双通道（A、B通道）立体音频放大器，（以下为A通道的论述，同时也适合于B通道）放大器A1的增益是外部配置结构决定的，闭环增益通过配置Rf和Ri来决定;而放大器A2的增益有内部电阻结构决定，固定为-1，A2构成倒相放大器。驱动的负载连接到两个放大器输出端之间。放大器A1的输出作为放大器A2的输入，这样导致两个放大器产生幅值相同，相位差180°，利用相位不同，当负载连接于-OUTA和+OUTA输出端之间且为差动输出时（通常被称作“桥式模型”），该IC各通道的差动增益为:

CS8563S的反馈电阻Rf=300kΩ，输入电阻Ri为30KΩ所以闭环增益是20dB。

桥式模型放大器的运行不同于单终端放大器结构，在单终端结构中负载的一端接放大器的输出而另一端接地。桥式放大器设计比单终端结构有一些明显的优点;当它给负载提供差动驱动时，负载两端的电压为单终端情况下的两倍。因此，在相同条件下，假定放大器没有电流限制或断路，可获得的输出功率中，这种增加导致输出功率可能是单终端放大器的4倍。当选定一个的放大器闭环增益时，为了不引起过分失真（过分失真将会损坏扬声器系统中的高频率传感器），对电路的设计有一定的要求，请参考“音频功率放大器设计”部分。放大器桥式结构优于单终端的第二个优点是，由于A通道和B通道的差动输出均在半供给中偏置，通过负载不存在净直流电压，这就消除了单电源、单终端模式下存在的输出耦合电容。单电源、单终端放大器中，则需通过负载的半供给偏置来消除输出耦合电容，这样便会导致内部IC功耗的增加，以及扬声器永久性损坏。

电源旁路

对于任何功率放大器，适当的电源旁路对于低噪声性能和高电源抑制是非常关键的。典型运用中，使用一个6V的调节器，这个调节器具有一个10μF和一个1μF的旁路电容，有助于电源稳定，降低输入噪声和改善电源瞬态响应。在电源和地间连接电容的导线及内部连线应尽可能缩短。在管脚BYPASS与地间连接一个1μF的电容CB可改善内部偏置电压的稳定性和提高放大器的抑制比PSRR，当CB增大时PSRR也随之提高，但DB增加太大则会影响放大器的降噪性能。

欠压锁定（UVLO）

CS8563S内部具有低电压检测电路，当电源电压下降到1.8V以下时，CS8563S将关闭输出，直到VDD≥2.7V时器件再次开启回到正常状态。

短路保护

CS8563S内部具有短路保护功能，一旦检测到输出与输出、输出与地或电源短路，芯片会立即关闭输出，避免

过热保护

当芯片的温度超过150℃时，热保护短路将起作用，芯片自动被关断。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，当温度降低30℃后CS8563S继续正常工作。

输入电容（Ci）

对于便携式设计，较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，很少可以出现低于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，截止频率为

除了系统损耗和尺寸，POP声受输入耦合电容Ci的影响，较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）。这些电荷需要内部反馈电路提供，，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POP声。

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，它与几个重要性能相关，在从关闭模拟启动或复位时，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时制造的噪声，这些噪声来自于内部模拟基准或放大器等其他器件，会降低CS8563S的PSRR和THD+N性能。建议使用2.2μF的电容，使用更大的电容可以减小噪声，提高PSRR，但是会延长启动时间。

关断模式

为了节电，在不使用放大器时，可以关闭放大器，CS8563S有关断控制管脚SD，可以控制放大器是否工作，该管脚内部有400KΩ的上拉电阻。当需要关断CS8563S的时候，只需要将SD管脚浮空或者接VDD，当需要启动CS8563S的时候，只需将SD管脚直接接地即可。