CXAR41336 2.65W D类音频功率放大器 高效 | 无滤波器 | 2.5-5.5V - 嘉泰姆电子

CXAR41336 2.65W D类音频功率放大器 高效 | 无滤波器 | 2.5-5.5V - 嘉泰姆电子

产品型号:CXAR41336
产品类型:电压基准源
产品系列:D 类音频放大器
产品状态:量产
浏览次数:7 次
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产品简介

CXAR41336 是一款2.65W高效D类音频功率放大器,内置低电阻功率MOSFET,支持2.5V-5.5V宽电压,无滤波器拓扑,能效高达88%(400mW/8Ω),适用于手机、PDA、便携多媒体设备等电池供电应用。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5 - 5.5V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)2.08W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-8
Topology音频信号处理D 类音频放大器
Control methodClass-D
Quiescent current1uA
Noise95dB
FeaturesOCP;OVP
Application音频信号处理
Output Channels1
Pout @THD+N=10% (W)2.65W@10% THD(W)

产品详细介绍

CXAR41336 2.65W D类音频功率放大器
高效PWM驱动 | 无滤波器拓扑 | 2.5-5.5V宽压 | 差分输入

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXAR41336 | 封装:WDFN-8L 3x3 / WL-CSP-9B 1.45x1.45

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAR41336 是一款2.65W高效率D类音频功率放大器,内部集成低电阻功率MOSFET,增益可通过外部输入电阻灵活设置。无滤波器拓扑省去了输出滤波器,减少了外部元件数量、PCB面积和系统成本。

CXAR41336 采用2.5V至5.5V单电源供电,能够驱动4Ω扬声器,连续平均输出功率达2.65W(10% THD+N)或2W(0.5% THD+N)。相比传统AB类放大器,CXAR41336 在驱动扬声器时具有更高的效率。例如,3.6V电源驱动8Ω负载、400mW输出功率时效率高达88%。该器件非常适合功耗敏感型应用,如手机、PDA及电池供电设备。此外,CXAR41336 提供快速启动时间,可最大程度减少器件开启和关断时的爆破噪声,同时集成过热和过流保护电路。

CXAR41336 提供 WDFN-8L 3x3 和 WL-CSP-9B 1.45x1.45 (BSC) 两种封装。

核心优势: 2.65W高输出功率 + 无滤波器拓扑(省LC滤波) + 88%高效率(8Ω/400mW) + 2.5-5.5V宽压 + 差分输入抗RF干扰 + 快速启动消除爆音 + 过热/过流保护 + 小封装WDFN/WL-CSP。助力工程师实现高音质、低功耗、小尺寸的便携音频设计。

1. 产品概述与市场定位

在手机、PDA、便携多媒体设备等电池供电的音频应用中,D类音频放大器因其高效率和低功耗特性正逐步取代传统AB类放大器。CXAR41336 专为这些应用优化,在2.5V至5.5V宽电压范围内提供2.65W峰值输出功率,同时保持极高的能效。无滤波器拓扑消除了输出LC滤波器,不仅降低了BOM成本,还避免了滤波器带来的相位失真问题,提升了音频保真度。

该器件的差分输入架构可有效抑制RF干扰和共模噪声,无需外部旁路电容,简化了设计。集成的爆音抑制电路和快速启动时间确保了良好的听感体验。WDFN和WL-CSP小封装使其非常适用于空间受限的便携设备。

2. 主要特点与技术亮点

2.65W输出功率
驱动4Ω负载 @10% THD+N
高效率
88% @ 8Ω/400mW
无滤波器拓扑
无需输出LC滤波器
宽工作电压
2.5V至5.5V
低静态电流
3.4mA(5V,空载)
超低关断电流
<1μA
全差分设计
抗RF整流效应,无需旁路电容
内部PWM频率
250kHz
爆音抑制
集成Pop & Click抑制电路
保护功能
过热保护、过流保护
  • 增益可调: 通过外部输入电阻设置(约284k/Ri 至 316k/Ri)。
  • 快速启动: 从关断模式启动时间典型值1ms。
  • 高信噪比: 95dB(A加权)。
  • 低THD+N: 0.06% @ 1W/8Ω。
  • RoHS合规,无卤素。

3. 引脚封装与说明

CXAR41336 提供 WDFN-8L 3x3 和 WL-CSP-9B 1.45x1.45 (BSC) 两种封装。引脚功能包括:SHDN(关断控制,低电平有效)、INP(正差分输入)、INN(负差分输入)、OUTP(正输出)、OUTN(负输出)、VDD(电源)、GND(地)。详细引脚排列请参考数据手册。

图1. CXAR41336 引脚封装图(顶视图)

[ 封装外形示意图预留位置:WDFN-8L 3x3 / WL-CSP-9B ]

详细引脚间距及尺寸请联系嘉泰姆电子获取。

4. 典型应用电路与内部方框图

图2. 典型应用电路(差分输入/单端输入)

差分输入配置:信号源差分接入INP和INN,增益由外部电阻Ri设定。单端输入配置:INN通过电容耦合接地,INP接入音频信号。

典型应用电路
图2. 典型应用电路

图3. CXAR41336 内部功能方框图

内部集成:差分放大器、PWM调制器、栅极驱动、功率MOSFET输出级、过热保护、过流保护、爆音抑制电路、欠压锁定等。

5. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数表(Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VDD 电源电压 -0.3 6 V
INP, INN 输入电压 -0.3 VDD+0.3 V
PD(WDFN-8L) 功耗 @ TA=25°C - 1.429 W
PD(WL-CSP) 功耗 @ TA=25°C - 1.250 W
TJ 结温 - 150
TSTG 存储温度 -65 150
ESD (HBM) 人体模型 - 2 kV
推荐工作条件(Recommended Operating Conditions)
参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位
电源电压 VDD 2.7 - 5.5 V
结温范围 TJ -40 - 125
环境温度 TA -40 - 85
关键电气特性(典型值,VDD=5V,TA=25℃)
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
输出失调电压 VOS,VDD=2.5-5.5V - - 25 mV
电源抑制比 PSRR - -70 -55 dB
静态电流(5V) IQ,空载 - 3.4 4.9 mA
静态电流(3.6V) IQ,空载 - 2.8 - mA
关断电流 ISHDN,SHDN=0V - - 1 μA
导通电阻(5V) RDS(ON) - 400 -
开关频率 fSW 200 250 300 kHz
增益范围 Gain 284k/Ri 300k/Ri 316k/Ri V/V
输出功率(4Ω, 10% THD+N) PO @ 5V - 2.65 - W
输出功率(8Ω, 10% THD+N) PO @ 5V - 1.45 - W
THD+N(1W, 8Ω) THD+N @ 5V - 0.06 - %
信噪比 SNR,A加权 - 95 - dB
启动时间 tSTART,VDD=3.6V - 1 - ms

6. 工作原理与设计指导

6.1 全差分架构

CXAR41336 是一款全差分放大器,具有差分输入和差分输出。内部集成差分放大器和共模电压控制器,确保输出差分电压等于差分输入乘以增益。差分架构可有效抑制RF整流效应和共模噪声,无需外部旁路电容。该器件支持差分输入和单端输入两种应用方式。

6.2 增益设置

增益通过外部输入电阻 Ri 设置,计算公式如下:

Gain = 2 x 150kΩ / Ri

电阻匹配对全差分放大器至关重要。输入电阻的匹配精度直接影响输出共模电压的平衡、CMRR、PSRR 以及二次谐波失真的抵消。建议使用 1% 精度或更高精度的电阻以获得最佳性能。输入电阻应尽量靠近 CXAR41336 放置,以减少高阻抗节点上的噪声耦合。建议将增益设置为 2V/V 或更低以获得更好的性能。

6.3 输入电容

在差分输入应用中,若信号源已偏置在 0.5V 至 VDD-0.8V 范围内,则无需输入耦合电容。若使用单端输入,输入电容 C1 用于让放大器将输入信号偏置到合适的直流电平。C1 与 Ri 构成高通滤波器,截止频率 fc = 1/(2πxRi×C1)。建议选择 C1 使 fc ≤ 10Hz 以保证良好的低频响应。

6.4 电源去耦

CXAR41336 对电源去耦要求较高。建议在 VDD 引脚附近放置 1μF 低 ESR 陶瓷电容,以滤除高频瞬态和数字噪声。在更大范围的低频噪声滤波方面,可额外并联 10μF 或更大的电容。去耦电容应尽量靠近 VDD 和 GND 引脚放置,以降低走线电感和电阻对效率的影响。

6.5 欠压锁定(UVLO)

UVLO 电路在 SHDN=1 时持续监控电源电压。上电时,芯片保持关断状态直到 VDD 升至约 2.2V(典型值);掉电时,芯片保持工作状态直到 VDD 降至约 2.1V(典型值)。

7. 应用信息与设计指南

7.1 输出功率与效率

CXAR41336 在 5V 供电下驱动 4Ω 负载时可提供 2.65W 输出功率(10% THD+N),驱动 8Ω 负载时可提供 1.45W。其高效率特性在便携设备中尤为突出——3.6V 供电、8Ω 负载、400mW 输出时效率达 88%,有效延长电池寿命。

7.2 关断控制

SHDN 引脚为低电平有效关断控制。将 SHDN 拉低可使器件进入关断模式,静态电流降至 1μA 以下。启动时间典型值为 1ms,可快速响应音频信号。

7.3 保护功能

器件内置过热保护(OTP)和过流保护(OCP)。当芯片结温超过阈值时,OTP 电路关断输出;当输出短路或过载时,OCP 电路限制输出电流,保护器件免受损坏。

7.4 热管理

最大功耗取决于封装热阻、PCB 布局和环境温度。WDFN-8L 热阻 θJA=70°C/W,WL-CSP-9B 热阻 θJA=80°C/W。在 TA=25°C 时,WDFN-8L 最大功耗 1.429W,WL-CSP-9B 最大功耗 1.250W。建议将散热焊盘焊接至大面积铜皮以增强散热。

8. PCB布局建议

  • 去耦电容: 将 1μF 陶瓷电容尽量靠近 VDD 和 GND 引脚放置,额外并联 10μF 电容以抑制低频噪声。
  • 差分走线: 差分输入(INP/INN)和差分输出(OUTP/OUTN)走线应等宽、等长且尽量短,以保持差分信号的平衡。
  • 输入电阻: 增益设置电阻应靠近 INP/INN 引脚放置,减少噪声耦合。
  • 接地: GND 和散热焊盘(Exposed Pad)应连接至大面积地平面,以提供良好散热和噪声屏蔽。
  • 电源走线: VDD 走线应尽量宽,以降低供电阻抗,确保瞬态电流供应。
  • 输出走线: 输出走线应短而宽,避免过大的寄生电阻影响输出功率。

9. 订购信息与技术支持

CXAR41336 提供 WDFN-8L 3x3 和 WL-CSP-9B 1.45x1.45 (BSC) 两种封装,无铅、RoHS合规且无卤素。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计、应用笔记和FAE现场支持。

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