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Abstract:ONSemiconductor(OnSemi)CompanyA-B-typemainNCP2890audiopoweramplifierperformancecharacteristicsandthebasicworkingprinciple,givethedesignoftheNCP2890audioamplifierwithatypicalapplicationcircuitanddesignmethod.Keywords:NCP2890;ABtype;audioamplifier1outlinesONSemiconductorNCP2890are(OnSemi)hasintroducedcost-effective,full-featuredaudioSeriesProductsofthefirstaudiopoweramplifier,itisdesignedformobilephoneandPDA,suchasbattery-poweredwirelessdevicesdesignedforproduction,areonekindsofverygoodqualitywirelessapplicationsA-B-typeaudiopoweramplifiercanprovidecustomerswithsuperioraudioperformance.Thedevicehasasuperiorpowersupplyrejectionratio(PSRR)andtotalharmonicdistortionplusnoise(THD+N)characteristicsatthesametime,acombinationofexternalcontrolgaincharacteristicsandadjustablebootandshutdowntimedelayfunction,andhaveastartupandshutdowncontrolcircuitthatcaneliminatetheopeningandclosingofsuchaudiopoweramplifiergeneratedaudiblenoise,canbeflexiblyusedinportableaudioequipmentdesign.NCP2890allowslithium-ionorlithiumpolymerbatterydirectpowersupply,andthusobviatestheextraLowDropoutRegulators(LDO),whilereducingboardspaceandreducestheoverallcost.2-chipstructureandperformanceparametersTomeetthespecificneedsofthemarket,NCP2890currentlyhaveMi-crobump-9(2.25mm2)andMicro-8(14.7mm2)twodifferentkindsofpackagingforms,showninFigure1withitspindiagram,allcitedthefunctionofthefootsuchasTable1NCP2890include671internaltransistor,MOSgate1899,whichhasexcellentaudioperformance,Table2givetheNCP2890themainperformanceparameters.Table2NC2890mainperformanceparameters3ApplicationCircuitDesignFigure2showsatypicalNCP2890audioamplifierapplicationcircuit,Figure2canbeseenfrom,NCP2890externalonlyusedtoadjustthegainofthetworesistors,aninputcouplingcapacitor,abypasscapacitor,suchasasmallnumberofcomponents,thereforetheexternalrequirementsdevicesextremelyeasy3.1WorkingPrinciplecircuitNCP2890containstwoidenticalpoweramplifiers,theinputaudiosignalbythefirstpoweramplifieramplifiedtheoutputfromtheOUTA.VoltagegainbyexternalresistorRfandRintheratioofthedecision.TheaudiosignalamplifiedbythegainofoneandthenthesecondpoweramplifierRPenlarge,andOUTBoutput.BecauseofOUTAandOUTBclient-sideaudiooutputsignalpowerequaltothesize,phasecontrast,andtwooutputs(OUTAandOUTB)DCthesamestaticpotential(Vp/2),so,speakerscanbeconnecteddirectlytotheclientOUTAandOUTB,ratherthanincreasetheoutputcouplingcircuit.TwopoweramplifieroutputstageusingPMOSandNMOStransistorsbythespecialdesign.Normalconduction,thechannelresistanceoflessthan0.6,andthusitsoutputwaveformdistortionisverysmall.Generalpoweramplifierintheopenandturnofftheprocesswillproducethehumanearcanhearthenoise,inordertoeliminateaudiblenoise,in-housedesignedNCP2890noiseeliminationcircuit.Boottime,addtheswitchcontrollogichighendofbypasscapacitorCbyontheDCvoltagevaluesbegintoincreaseexponentiallywhenthevoltagevaluereachesthevalueofcommon-modevoltage(Vp/2)whenthebeginningofoutputpower(thisprocessaround50ms);andshutdown,thecontrollow-leveltermination,loadtobeconnectedtothegroundingterminal,theoutputpowertozero,whentheDCcircuitquiescentcurrentlessthan100nA3.2circuitelementparametersRinandRfamplifierusedtosettheclosed-loopgain,NCP2890inordertooptimizetheperformanceoftheclosed-loopgainamplifiershouldbesetatarelativelylowlevel,THDatthistimethesmallest,thelargestsignaltonoiseratio,widefrequencyresponserange.Soinmostcases,theclosed-loopgainamplifierinstalledingeneralbetween25,therefore,inputresistance(Rin)valuesofDinthe20kmoreappropriate,andRfisusedtoadjusttheclosed-loopgaintocontroltheoutputpower.InputcouplingcapacitorCininputamplifierusedtoisolatetheDCvoltage,Rinsimultaneouslywiththeformationofahigh-passfilter,butitwillaffectthefiltercutofffrequencythreshold.Inordertoenablethelow-frequencysignalsdonotdecaytoogreat,intheory,Cinshouldtakealargervalue,whilethelargercapacitorchargeanddischargetimeislong,therefore,requiredalongerperiodoftimetomakeinputtoreachthestaticpotentialVp/2,whichiseasytomaketheoutputnoisegeneratedboot.Therefore,inmostcases,Cinvaluesgenerallybetween0.10.39Fmoreappropriate(Rin=20kpm).BypasscapacitorCbyarecommon-modevoltage(Vp/2)ofthefilter,istodeterminethelengthoftheboot,bootnoisereductionasakeycomponent,inmostcases,1.0FbypasscapacitorCbycheckmoreappropriate.R1andR2componentsofthepartialpressurecircuitchipsusedtoproducethestartvoltage,generalR1value100k,designedaccordingtovoltagevaluetoselecttheresistanceR2,aslongasthepressuresothatthevalueisgreaterthan1.2Vcanbeabout3.3CautionWhenthecircuitreachesthemaximumoutputpowerPorms=1.0W,Vp=5.0V,RL=8.0whentheloadonthepeakcurrentof500mA.Inordertopreventtheoutputloadcircuitwhentheoutputcurrentistoolarge,setupchipoutputcurrentdetectioncircuit,itcanbelimitedtoamaximumoutputcircuit800mA.Inthisway,oncetheoutputcurrentofover800mA,theoutputsideofthefourMOStransistorswillbegatedoffandnolongervoltageoutputcurrent.Whenthechiptemperatureexceeds160,theinternalamplifierwillbeshutdownandstopworkinguntilthetemperatureisbelow140,theinternalamplifiertobeginworktorestart.DespitetheNCP2890containsaninternalover-currentandover-temperatureprotectioncircuit,butwheninuse,wemustpayattentiontopowersupplyvoltageshouldnotexceedtheirlimits,soastoavoidchipdamage.摘要:介紹了安森美半導體(OnSemi)公司類音頻功率放大器NCP2890的主要性能特點和基本工作原理,給出了用NCP2890設計音頻功放的典型應用電路和設計方法。關鍵詞:NCP2890;A-B類;音頻放大器1概述是安森美半導體()公司推出的經濟高效、功能齊備的音頻系列產品中的第一款音頻功率放大器,它是專為手機和等電池供電的無線設備而設計生產的,是一種質量非常優(yōu)秀的無線應用類音頻功率放大器,可為客戶提供卓越的音頻性能。該器件在具有出眾的電源抑制比()和總諧波失真加噪聲()特性的同時,綜合了外部控制增益特征和可調式開機與關機延時功能,并具有“開機和關機”控制電路,能消除開啟和關閉此類音頻功率放大器時產生的可聽噪聲,可靈活應用于便攜式音頻設備的設計中。允許鋰離子或鋰聚合物電池直接供電,因而省卻了額外的低壓降穩(wěn)壓器(),同時減少了電路板的占用空間并降低了整體成本.2芯片結構與性能參數為滿足特定市場的需求,目前有-()和()兩種不同的封裝形式,圖所示為其引腳排列圖,各引腳的功能如表列.內部包括個晶體管、個門電路,因而具有極佳的音頻性能,表給出了的主要性能參數.應用電路設計圖所示為音頻功放的典型應用電路,由圖可見,外圍只有用來調節(jié)增益的兩個電阻、一個輸入耦合電容、一個旁路電容等少數幾個元件,因此所需外圍器件極其簡單電路工作原理內含兩個完全一樣的功率放大器,輸入的音頻信號經第一個功率放大器放大后從輸出。電壓增益由外接電阻與的比值決定。放大后的音頻信號再經增益為的第二個功率放大器進行反相放大,并從輸出。由于端與端輸出的音頻功率信號大小相等、相位相反,且兩個輸出端(和)的直流靜態(tài)電位相同(),所以,揚聲器可以直接連接到與端,而不用增加輸出耦合電路。兩個功率放大器的輸出級均采用和晶體管特殊設計而成。正常導通時,其溝道電阻小于,因而其輸出波形失真非常小.一般的功率放大器在開啟和關閉過程中會產生人耳可聽到的噪聲,為了消除這種可聽噪聲,在內部專門設計了消噪聲電路。開機時,邏輯高電平加到開關控制端,旁路電容上的直流電壓值開始按指數規(guī)律增加,當電壓值達到共模電壓值()時,開
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