AW8730 产品手册2012年5月 V1.3
超大音量、防破音、超低EMI、K类音响功率放大器
特性
y y y y y y y y y y y
独创的K类音响功放结构 内部集成升压电路
具有防破音（NCN）功能
当VDD=4.2V时，输出功率2W 采用高压工艺
一线脉冲方式控制
优异的“噼噗-咔嗒”（Pop-Click）杂音抑制 过温保护、短路保护 ±8KV HBM ESD ±450mA Latch-up
4mm×4mm 28-Pin TQFN封装
概要
AW8730是一款采用高压工艺内部集成升压电路实现超大音量输出的K类音响功率放大器。在锂电池供电时，即使电池电压不断下降也能持续提供2W的输出功率，在便携式产品中达到震撼级的音效。独特的防破音（NCN）功能根据输出信号的大小自动调整增益实现舒适的听音感受。
AW8730有两个工作模式，一个是普通模式，一个是防破音模式，通过一线脉冲方式控制，在输入电阻是10K时，普通模式的增益是4倍，无防破音功能；防破音模式的增益是6倍，有防破音功能。完善的故障保护功能有效防止芯片在异常工作状况下损坏；只需少量的外围应用元件，适合便携产品应用。
AW8730提供4mm×4mm 28-Pin TQFN封装，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。
应用
y 手机
y MP3/PMP y GPS y 数码相框
引脚分布及标识图
PVDDGNDSHDNVDDVONNCVOPNCNCNCNCNCCPPVDD
图 1 AW8730引脚分布及标识图
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典型应用图
图 2 AW8730差分输入方式应用图
订购信息
产品型号 AW8730TQR
工作温度范围 -40℃～85℃
封装形式 4mmX4mm 28-Pin TQFN
器件标识 AW8730
发货形式 卷带包装 6000 片/盘
AW8730
装运形式
R: Tape & Reel
封装形式
TQ: TQFN
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绝对最大额定值(注1)
参数
电源电压VDD
INP，INN，SHDN引脚电压
——————
范围
-0.3V to 6V -0.3V to VDD+0.3V
封装热阻θJA 48℃/W 环境温度
-40℃ to 85℃
最大结温TJMAX 125℃ 存储温度TSTG
-65℃ to 150℃
引脚温度（焊接10秒） 260℃
ESD范围（注2）
HBM（人体静电模式） ±8KV Latch-up
测试标准：JEDEC STANDARD NO.78B DECEMBER 2008
+IT：450mA -IT：-450mA
注1: 如果器件工作条件超过上述各项极限值，可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条件下，其可靠性及寿命可能受到影响。
注2: HBM测试方法是存储在一个100pF电容上的电荷通过1.5 KΩ电阻对引脚放电。测试标准：MIL-STD-883G Method 3015.7
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电气特性
=
测试条件：TA=25℃（除非特别说明）
参数
VDD IQ ISD VIH VIL IIH VIL
电源电压 静态电流 关断电流 高电平输入电压 低电平输入电压 高电平输入电流 低电平输入电流
条件 =
=最小典型 最大 单位
2.8 5.5 V VDD=3.6V，RL=8Ω+33μH，无输入 10.5 15 mA VDD=3.6V，SHDN=0V
——————
——————
0.1 1u μA 1.2 VDD V 0 0.35 V 100 μA 5 μA 140 ℃ 20 ℃ 0.750.75
10 us 10 us SHDN
——————
SHDN
SHDN，VDD=5.5V，VI=5.8V
——————
——————
SHDN，VDD=5.5V，VI=-0.3V
保护温度 迟滞温度 THI SHDN高平时间 TLO SHDN低平时间 TOFF SHDN关断时间 300 us
5.5
V
电荷泵
PVDD IOUT F1 tSTART
输出电压
VDD=3V to 5.5V
最大输出电流 工作频率 软启动时间
VDD=2.8V to 5.5V COUT=10μF
1 A 480
600
720
KHz
0.5 ms
K类功放
VOS RIN GAIN F2 PSRR TON
失调电压
空载 5 20 mV 30 KΩ
输入电阻 放大倍数 调制频率 电源抑制比 启动时间
普通模式 4 V/V
防破音模式 6 VDD=2.8V to 5.5V
240
300
360
KHz
VDD=3.6V，Vpp_sin=200mV，f217Hz -68 dB
VDD=3.6V，Vpp_sin=200mV，f1KHz -65 VDD=2.8V to 5.5V
VDD=3.6V，Po=0.3W，RL=8Ω+33μH，f=1kHz
Po=1W，RL=8Ω+33μH，f1kHzVDD=3.6V，
THD+N=1%，f=1kHz，
35
50
ms
THD+N 总谐波失真+噪声
0.25 0.2 1.6 %
PO 输出功率(普通模式)
RL=8Ω+33μH，VDD=4V THD+N=10%，f=1kHz， RL=8Ω+33μH，VDD=4V
W
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测试条件：TA=25℃（除非特别说明）
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参数
TAT Attack time TRL Release time AMAX
VDD3.6V
条件 最小典型 最大 单位
VDD3.6V 20 ms 1.8 s -10 dB 最大衰减增益
引脚定义及功能
序号 1
符号
——————
描述
关断引脚，低有效；支持一线脉冲方式控制。
SHDN
2 NC NC 3 CP Flying电容的正端。 4 VDD 电源 5，6，7，8
NC NC 9 INN 差分输入的负端 10 INP 差分输入的正端 11，12
NC NC 13 FS 接100K电阻到地
==电源 14 VDD 15 PVDD 电荷泵的输出引脚 16 VON 功放的负输出端 17 NC NC 18 GND 地
19 NC NC 20 VOP 功放的正输出端 21 PVDD 电荷泵的输出引脚 22，23
NC NC 24 PVDD 电荷泵的输出引脚。 25 NC NC 26 CN Flying电容的负端。 27 GND 地
28 NC NC
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典型特性曲线
EFFICIENCY vs OUTPUT POWER
807060Efficiency (%)50403020100
RL=8Ω+33uH0
0.5
1
Output Power (W)
1.5
2
VDD=3.6VEfficiency (%)807060VDD=4.2V50403020100
RL=8Ω+33uH0
0.5
1
Output Power (W)
1.5
2
EFFICIENCY vs OUTPUT POWER
SUPPLY CURRENT vs SUPPLY VOLTAGE
11.511
ShutdownCurrent(uA)SupplyCurrent(mA)10.5109.598.58
NO LOADSHUTDOWN CURRENT vs SUPPLY VOLTAGE
0.80.70.60.50.40.30.20.1
RL=8Ω+33uH7.52.8
0
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
2.8
3.0
Supply Voltage ( V )THD + N vs OUTPUT POWER
3.54.04.5Supply Voltage ( V )THD + N vs OUTPUT POWER
5.05.5
201052THD + N (%)VDD=3.6VTHD + N (%)10.50.20.10.050.02
0.0110m20m
50m100m200m
RL=8Ω+33uH500m
1
2
3
20105210.50.20.10.050.020.0110m20m
50m100m200m
RL=8Ω+33uH500m
1
2
3
VDD=4.2VOutput Power (W)Output Power (W)
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Output Power ( W)THD + N (%)Output Power ( W)THD + N (%)Gain (dB)
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CMRR (dB)PSRR (dB)
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功能框图
CF4.7uFCs10μFVDDPulse InputSHDNSystemControlCNCPPVDDBIASGENOSCChargePumpCOUT10v10uFCin10nFRin10KΩINPAMPClass-KModulatorEEE OUTPUTSTAGEVOPINNCin10nFRin10KΩVONNCN GNDFSAW8730100KΩ 图 3 AW8730功能框图
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工作原理
AW8730是一款采用高压工艺内部集成电荷泵升压电路实现超大音量输出的K类音乐功率放大器。在Li+电池供电时，即使电池电压不断下降也能持续为8Ω喇叭提供2W的功率，在便携式产品中达到震撼级的音效。独特的防破音（NCN）功能可以通过检测输出的破音失真，自动调整系统增益，不仅有效避免了大功率过载输出对喇叭的损坏，同时带来舒适的听音感受。
AW8730有两个工作模式，一个是普通模式，一个是防破音模式，通过一线脉冲方式控制，普通模式的增益是4倍，无防破音功能；防破音模式的增益是6倍，有防破音功能。
完善的故障保护功能有效防止芯片在异常工作状况下损坏；只需少量的外围应用元件，适合便携产品应用。 电荷泵
为了获得更大的输出功率，AW8730集成了一个2X电荷泵的电压转换器来提升电源电压。2X电荷泵需要的外围元件很少，只需一个4.7uF的 Flying电容和一个10uF的输出电容。为了避免混频电荷泵的工作频率是K类功放调制频率的2倍，即600KHz。电荷泵具有软启动功能，软启动时间大概800us左右，防止芯片启动时从电源吸入过大的电流导致电源电压的波动。电荷泵还有限流和碰
假设不受电源电压限制时的音频输出信号
地保护功能，避免发生故障时损害芯片。 POP-Click抑制
AW8730内置专有时序控制电路，实现全面的POP-Click抑制，有效地消除了系统在上电、下电、唤醒和关断操作时可能出现的瞬态杂音。 EEE技术
AW8730采用创新的EEE技术，有效控制输出信号的边沿翻转速度，在全带宽范围内极大地降低EMI干扰，完全满足FCC的标准要求。 防破音（NCN）功能
音频应用中，输入信号过大或电池电压下降等因素都会导致音频放大器的输出信号发生不希望的破音失真，并且过载的信号会对扬声器造成永久性损伤。AW8730独特的防破音（NCN）功能可以通过检测放大器输出的破音失真，自动调整系统增益，使得输出音频信号保持圆润光滑，不仅有效地避免了大功率过载输出对喇叭的损坏，同时带来舒适的听音感受。
启动时间（Attack Time）是指从发生破音失真到系统增益调节完成的时间。
释放时间（Release Time）是指从破音失真消失到系统完全退出增益衰减状态的时间。
NCN启动时间和释放时间如表1所示。
普通模式下的音频输出信号
防破音（NCN）模式下的音频输出信号
启动时间释放时间图 4 NCN功能示意图
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工作模式选择
AW8730通过一线脉冲方式选择工作模式，一线脉冲信号的上升沿个数决定芯片的工作模式。当
——————
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下图是芯片分别进入普通模式和防破音模式所加的控制信号：
SHDN引脚的信号直接拉高时，即一个上升沿，芯片
——————
启动开始工作，工作在普通模式；当SHDN引脚加高→低→高的脉冲信号时，即两个上升沿，芯片进入防破音模式工作；当SHDN引脚的控制信号拉低并至少持续300us，芯片进入关断模式，关断模式下的功耗极低，低至0.1uA以下。
——————
一线脉冲信号的时序图如下所示：其中THI指脉冲的高电平宽度，推荐值：1us；TLO指脉冲的低电平宽度，推荐值：1us；TOFF指芯片进入关断模式所需的低电平时间。
0.75us≤THI≤10us
TOFF≥300us0.75us≤TLO≤10us
图 5
——————
一线脉冲信号的时序图
保护电路
当芯片输出引脚VON或VOP与电源或地短路，或者输出之间短路时，短路保护电路会关断芯片以防止芯片被损坏。短路故障消除后，AW8730自动恢复工作，无需重新启动。
AW8730具有过温保护功能，当芯片温度大于140℃时，芯片会被关断。当芯片温度降至120℃后， 再恢复工作，有20℃的迟滞温度。
针对SHDN引脚的特殊性，AW8730内置了Deglitch电路，可以消除SHDN引脚上宽度小于50ns的高低电平毛刺，有效避免由于毛刺导致芯片工作模式错误。 增益设置
为了简化设计AW8730集成了反馈电阻和部分输入电阻，内部输入电阻是30K，以外围输入电阻10K为例，则
普通模式：Av=160K / (30K+Rin)=4 防破音模式：Av=240K / (30K+Rin)=6
——————
应用信息
电源去耦电容
为了获得最优的性能，良好的电源去耦都是必不可少的。建议用10uF，低ESR的X7R或X5R陶瓷电容，且去耦电容尽量靠近芯片电源引脚放置。
电荷泵的Flying电容
Flying电容的大小直接影响电荷泵的负载调整率和输出驱动能力，Flying电容越大，负载调整能力越强，驱动能力也越强。建议使用容值为4.7uF，ESR较小的X7R或X5R陶瓷电容。
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电荷泵的输出电容
输出电容COUT的容值和ESR直接影响电荷泵输出电压的纹波，从而影响功放的性能。选用容值10uF，ESR较小的X7R或X5R陶瓷电容可以大大减低电压纹波。由于电容的封装尺寸和直流偏置电压会影响电容容值。封装尺寸越大，额度耐压越高，电容损失的容值越小。所以建议选用尺寸是0805，额度耐压在10V左右的电容。 输入滤波器
音频信号通过隔直电容输入到AW8730的INP与INN。输入电容与输入电阻构成一个高通滤波器，截止频率为f=1 /（2π×Cin×（Rin + 30K））。
应用中可以选用较小的Cin电容以滤除从输入端耦合进入的217Hz噪声。两个输入电容之间良好的匹配对提升芯片整体性能及噼噗-咔嗒声抑制都有帮助。
磁珠与电容
AW8730在没有磁珠、电容的情况下，仍可满足FCC标准要求。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。磁珠及电容要尽量靠近芯片放置。
磁珠VOP1nF磁珠VON1nFAW8730 产品手册
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PCB设计考虑
为了充分发挥AW8730的性能，PCB的布局布线必须要仔细考虑，设计过程中应遵循以下原则： 1．尽量单独走一条短而粗电源线给AW8730，铜线宽度大概0.75mm。去耦电容尽量靠近电源引脚放置。
2．Fying电容尽量靠近AW8730的CN和CP引脚放置，输出电容靠近PVDD引脚放置，且电容到芯片引脚的连线尽量短而粗。
3．AW8730的输入电容和输入电阻要尽量靠近芯片的INN和INP引脚放置，且输入线要平行走线抑制噪声耦合。
4．磁珠和电容靠近芯片的VON和VOP引脚放置，芯片到喇叭的输出线要尽量短而粗，推荐的铜线宽度为0.5mm。
5．为了获得良好的散热性能，AW8730的散热片和GND引脚要直接连到大面积的铺地层，散热片还要通过通孔连到中间地层。
图 6 磁珠与电容
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封装描述
声明：上海艾为电子技术有限公司不对本公司产品以外的任何电路使用负责，也不提供其专利许可。上海艾为电子技术有限公司保留在任何时间、没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利。
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