CST8250概述:
CST8250是一款 2*8.0W 的双声道 AB/D 类立体声音频功放放大器。
CST8250的单端输入架构和极高的PSRR有效地提高了CST8250对RF噪声的抑制能力。无需滤波器的PWM调制结构及增益内置方式减少了外部元件、PCB 面积和系统成本,并简化了设计。高达90%的效率,快速 地启动时间和纤小的封装尺寸使得CST8250成为便携式音频产品的最佳选择。CST8250独有的DRC(Dynamic range control)技术,降低了大功率输出时,由于波形切顶带来的失真,相比同类产品,动态反应更加出色。
CST8250能实现耳机模式和功放模式切换,当芯片切换到耳机模式时芯片内部电路可以驱动立体声耳机工作,切换功放模式可以立体声音箱工作。
CST8250同时具有一线脉冲功能,可控制单个管脚使芯片进入D类、AB类模式、关断模式,达到节省IO口的目的,CST8250在 AB类模式可以完全消除EMI干扰。CST8250最高耐压可达 7.0 V 。
CST8250具有极低的关断电流,极大的延长系统的待 机时间。OCP、OTP、UVLO保护功能增强系统的可 靠性。开启、关闭POP-click抑制功能改善了系统的听觉感受,同时简化系统调试。
CST8250提供带散热片的eSOP10封装。
CST8250特性:
CST8250 输出功率:
-2*8.0W (VDD=7.0V, RL=3Ω+15UH THD+N=10%)
-2*6.6W (VDD=7.0V, RL=4Ω+33UH THD+N=10%)
工作电压:2.8V to 7.0V
低失真和低噪声
FM模式无干扰
自带耳机切换模式
一线脉冲控制
开启、关闭POP-click抑制功能
关断电流(<1uA)
OCP、OTP、UVLO保护功能
CST8250提供eSOP10封装
CST8250应用:
安防监控系统
故事机设备
智能门锁应用
便携式音频设备
扩音器
插卡音箱、蓝牙市音箱,USB音箱
CST8250订购说明:
Part No. |
Package |
Mark* |
Tape/Reel |
CST8250 |
eSOP10 |
CST-LOGO-CST8250 XXXXXX |
4000颗/盘 |
CST8250典型应用原理图:
CST8250引脚示意图及引脚说明:
|
Number |
Name |
I/O |
Pin Descripation |
1 |
PVDD |
I |
电源正端 |
|
2 |
INL |
I |
左通道输入 |
|
3 |
HP |
I |
耳机/音箱模式控制,高电平为耳机模式,低电平为音箱模式 |
|
4 |
INR |
I |
右通道输入 |
|
5 |
BYPASS |
I |
内部模拟基准源,接旁路电容下地 |
|
|
6 |
EN |
I |
芯片关断控制,低电平关断,高电平为打开。 |
7 |
OUTNR |
O |
右通道反向输出 |
|
8 |
OUTPR |
O |
右通道正向输出 |
|
9 |
OUTPL |
O |
左通道正向输出 |
|
10 |
OUTNR |
O |
左通道反向输出 |
|
11 |
GND |
GND |
芯片底部露铜接地端,电源负端 |
CST8250 ESD信息:
参数 |
符号 |
数值 |
单位 |
人体静电 |
HBM |
±2000 |
V |
机器模型静电 |
CDM |
±300 |
V |
CST8250推荐工作条件:
参数 |
符号 |
数值 |
单位 |
供电电压 |
VDD |
3-6.7V |
V |
工作环境温度 |
TSTG |
-40℃ to 85℃ |
℃ |
结温度 |
TJ |
- |
℃ |
CST8250电气特性: AV=20dB, TA=25℃,无特殊说明的项目均是在VDD=5V,4Ω+33uH条件下测试:
描述 |
符号 |
测试条件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
静态电流 |
IDD |
VDD =5V,D类 |
- |
18 |
23 |
mA |
|
VDD =5V,AB类 |
|
20 |
24 |
mA |
|||
关断电流 |
ISHDN |
VDD=3V to 5 V |
- |
1 |
|
uA |
|
静态底噪 |
Vn |
VDD=5V ,AV=20DB,Awting |
|
130 |
|
uV |
|
D类频率 |
FSW |
VDD=5V |
|
750 |
|
kHz |
|
输出失调电压 |
Vos |
VIN=0V |
|
10 |
|
mV |
|
启动时间 |
Tstart |
Vdd=5V,Bypass=1uF |
|
170 |
|
ms |
|
增益 |
Av |
D类模式,RIN=27k |
|
≈20.5 |
|
dB |
|
电源关闭电压 |
VddEN |
EN=1 |
|
<1.6 |
|
V |
|
电源开启电压 |
Vddopen |
EN=1 |
|
>2.8 |
|
V |
|
EN关断电压 |
VENEN |
|
|
<0.7 |
|
V |
|
EN开启电压 |
VENopen |
|
|
>1.3 |
|
V |
|
D类开启电压 |
MODE/D |
|
|
<0.7 |
|
V |
|
AB类开启电压 |
MODE/AB |
|
|
>1.8 |
|
V |
|
过温保护 |
OTP |
|
|
180 |
|
℃ |
|
静态导通电阻 |
RDSON |
IDS=0.5A VGS=4.2V |
P_MOSFET |
|
150 |
|
mΩ |
N_MOSFET |
|
120 |
|
||||
内置输入电阻 |
Rs |
|
|
7.5K |
|
kΩ |
|
内置反馈电阻 |
Rf |
|
|
185K |
|
kΩ |
|
效率 |
ηC |
|
|
90.3 |
|
% |
CST8250 Class-D功率: AV=20dB, TA=25℃,无特殊说明的项目均是在VDD=5V,4Ω条件下测试:
参数 |
符号 |
测试条件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
输出功率 |
Po |
THD+N=10%, f=1kHz,RL=4Ω; |
VDD=7V |
- |
6.6 |
- |
W |
VDD=6V |
- |
4.9 |
- |
||||
VDD=5V |
|
3.2 |
|
||||
VDD=4.2V |
|
2.2 |
|
||||
THD+N=10%, f=1kHz,RL=3Ω; |
VDD=7V |
- |
8.0 |
- |
W |
||
VDD=6V |
|
5.6 |
|
||||
VDD=5V |
|
4.1 |
|
||||
VDD=4.2V |
- |
2.9 |
- |
||||
总谐波失真加噪声 |
THD+N |
VDD=5VPo=1W,RL=4Ω |
f=1kHz |
- |
0.08 |
- |
% |
CST8250极限参数:
参数 |
符号 |
值 |
单位 |
供电电压 |
VDD |
7V(MAX) |
V |
存储温度 |
TSTG |
-65℃-150℃ |
℃ |
结温度 |
TJ |
160℃ |
℃ |
CST8250 性能特性曲线 特性曲线测试条件(TA=25℃)
描述 |
测试条件 |
编号 |
Input Amplitude VS. Output Amplitude |
VDD=5V,RL=4Ω+33uH ,Class_D |
图1 |
Output Power VS. THD+N _Class_D |
RL=3Ω+22uH,AV=20dB,Class_D |
图2 |
RL=4Ω+33uH,AV=20dB,Class_D |
图3 |
|
Output Power VS.THD+N_Class_AB |
RL=4Ω,AV=20dB , Class_AB |
图4 |
Frequency VS.THD+N |
VDD=5V,RL=4 Ω,AV=20dB,Po=1W,Class_D_Awting |
图5 |
Input Voltage VS.Power Crrent |
VDD=3.0V-5V,Class_D |
图6 |
Input Voltage VS. Maximum Output Power |
RL=4Ω+33uH,THD=10%, Class_D |
图7 |
Frequency Response |
VDD=5V,RL=4Ω,Class_D |
图8 |
CST8250应用信息:
功放增益控制: D类模式时输出为(PWM信号)数字信号,其增益均可通过RIN调节。
AV为增益,通常用dB表示,上述计算结果单位为倍数、20Log倍数=dB。
AV为增益,通常用DB表示,上述计算结果单位为倍数、20Log倍数=dB。
RIN电阻的单位为KΩ、185KΩ为内部反馈电阻(RF), 7.5KΩ为内置串联电阻(RS),RIN由用户 根据实际供电电压、输入幅度、和失真度定义。 如RIN=27K时,=10.5倍、AV=20.4DB
输入电容(CIN)和输入电阻(RIN)组成高通滤波器,其截止频率为:
Cin电容选取较小值时,可以滤除从输入端耦合入的低频噪声,同时有助于减小开启时的POPO
EMI处理:对于输出走线较长或靠近敏感器件时,建议加上磁珠和电容,能有效减小EMI。器件靠近芯片放置
RC缓冲电路: 如喇叭负载阻抗值较小时,建议在输出端并一个电阻和一个电容来吸收电压尖峰,防止芯片工作异常。电阻推荐使用:2Ω-8Ω,电容推荐:500PF-10NF
EN管脚控制: CST8250有可以通过控制EN脚来控制AB类、D类模式切换:一线脉冲控制的好处是可以节省主控IO,仅使用一个IO口即可切换功放多种工作模式。
EN管脚软件控制(一线脉冲):EN管脚输入不同脉冲信号切换功放AB类、D类模式。
1、芯片切换到D类模式波形:
2、芯片切换到AB类模式波形:
HP模式控制: 当HP脚为高电平时,芯片为耳机模式,输出为单端,为低电平时,芯片为音箱模式
HP管脚 |
芯片状态 |
高电平 |
耳机模式 |
低电平 |
音箱模式 |
上图为耳机插孔示意图:
当无耳机插入时,HP脚通过R2和R3分压,导致HP点电位为低电平,芯片工作在音箱音箱模式。
当耳机插入时,耳机内部短路脚分开,R2和R3不再组成分压,HP为高电平,芯片进入耳机模式,输出为单端输出。
Bypass电容: Bypass电容是非常重要的,该电容的大小决定了功放芯片的开启时间,同时Bypass电容的大小会影响芯片的电源抑制比、噪声、以及POP声等重要性能。建议将该电容设置为1uF,因该Bypass的充电速度比输入信号端的充电速度越慢,POP声越小。
过温保护: CST8250有过温保护电路以防止内部温度超过165℃时器件损坏。在不同器件之间,这个值有25℃的差异。当内部电路超过设置的保护温度时,器件进入关断状态,输出被截止。当温度下降15℃后,器件重新正常工作。
测试方法:在测试D类模式时必须加滤波器测试。AUX-0025为滤波器。为了测试数据精准并符合实际应用,在RL负载端串联一个电感,模拟喇叭中的寄生电感。
CST8250 PCB设计注意事项
电源供电脚(VDD、PVDDL、PVDDR)走线尽量粗,如电源走线中必须打过孔应使用多孔连接,并加大过孔内径,不可使用单个过孔直接将电源走线连接,电源电容和尽量靠近管脚放置。
输入电容(Cin)、输入电阻(Rin)尽量靠近功放芯片管脚放置,走线最好使用包地方式,可以有效的抑制其他信号耦合的噪声。
Bypass电容尽量靠近芯片管脚放置。
CST8250的底部散热片建议焊接在PCB板上,用于芯片散热,建议PCB使用大面积敷铜来连接芯片中间的散热片,并有一定范围的露铜,帮助芯片散热。
CST8250输出连接到喇叭的管脚走线管脚尽可能的短,并且走线宽度需在0.4mm以上