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CXAR41340H 50W立体声数字D类音频功放 | I²S输入 | DRC | CMH | 94%效率 - 嘉泰姆电子
| 产品型号： | CXAR41340H |
| 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： | 4 次 |
产品简介
技术参数
| 输入电压范围 (VIN) | 4.5 - 26.4V |
|---|---|
| 输出电压 (VOUT) | adj |
| 输出电流 (IOUT) | 100W |
| 工作频率 | 1MHz |
| 转换效率 | 95% |
| 封装类型 | RLQFP10x10-64(PP) |
| Topology | 音频信号处理D 类音频放大器 |
| Control method | Class-D |
| Quiescent current | 1uA |
| Noise | 113dB |
| Features | I2C;OCP;OTP;OVP;UVP |
| Application | 音频信号处理 |
| Output Channels | 2 |
| Pout @THD+N=10% (W) | 50W@10% THD(W) |
产品详细介绍
CXAR41340H 50W立体声数字D类音频功率放大器
I²S输入 | CMH模式 | 94%效率 | DRC控制 | 8kHz-192kHz
产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAR41340H | 封装：RLQFP-64L 10x10（含散热焊盘）
技术咨询：ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578 (嘉泰姆电子)
嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAR41340H 是一款高效率数字D类音频功率放大器，支持I²S数字音频输入，可向8Ω BTL扬声器提供2×50W输出功率，效率高达94%，无需散热器。内置CMH（Common Mode Hopping）模式，可降低小信号时的脉冲宽度，减小电感电流纹波，提升轻载效率。内置防爆音功能，集成过温、过流、过压、欠压和直流保护（DCP）并报告错误状态。
CXAR41340H 支持标准I²S、左对齐、右对齐和TDM格式，采样率8kHz至192kHz，支持1.8V和3.3V I/O电平。内置单波段DRC、灵活输入混音器、功率削波和音量控制。采用RLQFP-64L 10×10热增强型封装，适用于蓝牙音箱、低音炮、书架立体声、专业PA音箱、有源分频两路扬声器、回音壁、笔记本电脑及PC音箱、家庭音响等应用。
1. 产品概述与市场定位
在蓝牙/WiFi音箱、低音炮、书架立体声、专业PA音箱等大功率音频应用中，需要D类功放提供高输出功率、高效率和优异的音质。CXAR41340H 直接接受I²S数字音频输入，省去了外部DAC和模拟前级，简化了系统设计。94%的高效率和CMH模式使其在轻载和重载下均能保持高效，无需散热器。内置的DRC和输入混音器为音频处理提供了灵活性，支持TDM格式更可扩展至多声道应用。
该器件支持4.5V至26.4V宽输入电压，可适应不同电源配置。可编程的PWM频率（384kHz/768kHz）和全面的保护功能，使其成为高端消费音频和专业音频设备的理想选择。RLQFP-64封装提供充足的引脚间距和散热能力，便于PCB布局和热管理。
2. 主要特点与技术亮点
4Ω BTL @23V，1% THD+N
2Ω @23V，1% THD+N
降低轻载功耗，提高效率
94% @ 2×10W/8Ω
4.5V至26.4V
8kHz-192kHz，支持TDM
35μV本底噪声，SNR 113dB
单波段动态范围压缩
灵活的信号路由和混合
可配合铁氧体磁珠工作
软启动/关断，消除POP声
UVLO/OVP/OCP/OTP/DCP
散热焊盘，便于散热
灵活适配主控
- PWM频率： 384kHz/768kHz可选，优化效率和EMI。
- THD+N： 0.02% @ 1W，高保真音质。
- RDS(ON)： 低至90mΩ，减少导通损耗。
- 扩频调制： 降低EMI辐射。
- PWM相位控制： 通道间相位可调，优化多声道系统。
- UVP渐变关断： 欠压时平滑关断扬声器，避免爆破音。
- RoHS合规，无卤素。
3. 引脚封装与说明
CXAR41340H 采用 RLQFP-64L 10×10 封装（带散热焊盘），引脚功能包括：I²S接口（SDI/SDO/LRCK/SCLK）、电源（AVCC/PVDDL/PVDDR/DVDD）、输出（VOUTPL/VOUTNL/VOUTPR/VOUTNR）、控制（MUTE_N/PWDNN/FAULTB/A_SEL）、I²C（SCL/SDA）等。详细引脚排列请参考数据手册。
图1. CXAR41340H 引脚封装图（顶视图）
[ 封装外形示意图预留位置：RLQFP-64L 10x10 ]
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（立体声BTL输出）
电路组成：I²S音频源 → CXAR41340H → 左右声道扬声器。外围电路包括电源去耦、I²C上拉电阻、自举电容、输出LC滤波器（可选）等。支持3.3V或1.8V I/O电平。
图2. 典型应用电路
图3. CXAR41340H 内部功能方框图
内部集成：I²S/TDM接收器、采样率自动检测、HPF、DRC处理器、输入混音器、音量控制、PWM调制器、CMH控制、扩频调制、功率MOSFET输出级、保护电路（OCP/OTP/OVP/UVP/DCP）等。
5. 极限参数与电气特性（设计参考）
| 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| AVCC, PVDDL, PVDDR | 电源电压 | -0.3 | 31.6 | V |
| DVDD | 数字电源 | -0.3 | 9 | V |
| VOUTXX | 输出引脚电压 | -0.3 | 32 | V |
| BSTXX | 自举电压 | -0.3 | 36 | V |
| SCL, SDA, FAULTB | I²C引脚 | -0.3 | 6 | V |
| PD（RLQFP-64） | 功耗 @ TA=25°C | - | 2.26 | W |
| TJ | 结温 | - | 150 | ℃ |
| TSTG | 存储温度 | -65 | 150 | ℃ |
| ESD (HBM) | 人体模型 | - | 2 | kV |
| 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| DVDD 电源电压（3.3V I/O） | 数字电源 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V |
| DVDD/VR_DIG（1.8V I/O） | 数字电源 | 1.74 | 1.8 | 1.98 | V |
| PVDDL, PVDDR, AVCC | 功率/模拟电源 | 4.5 | - | 26.4 | V |
| 环境温度 | TA | -40 | - | 85 | ℃ |
| 结温 | TJ | -40 | - | 150 | ℃ |
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 输出功率（BTL） | PVDD=23V, 4Ω, THD+N=1% | - | 50 | - | W |
| 输出功率（BTL） | PVDD=12V, 8Ω, THD+N=10% | - | 9 | - | W |
| 输出功率（PBTL） | PVDD=23V, 2Ω, THD+N=1% | - | 100 | - | W |
| 效率（BTL） | PVDD=12V, 2×10W, 8Ω | - | 94 | - | % |
| THD+N | Po=1W, BTL | - | 0.02 | 0.1 | % |
| 输出集成噪声 | A加权，20Hz-20kHz | - | 35 | - | μV |
| 信噪比（SNR） | PVDD=23V | - | 113 | - | dB |
| CMH模式静态电流（PVDD） | PWM=384kHz, 25% duty, 无负载 | 17.5 | 20.5 | 23.5 | mA |
| RDS(ON)（高侧/低侧） | PVDD=12V, IOUT=500mA | - | 90/85 | - | mΩ |
| PWM开关频率 | 可编程（384k/768k） | - | 384/768 | - | kHz |
| 欠压保护（UVP） | 可编程，默认4.1V | - | 4.1 | - | V |
| 过压保护（OVP） | PVDD上升 | 28 | - | - | V |
| 过温保护（OTP） | 结温 | 150 | - | - | ℃ |
| 热折返温度 | 可编程 | - | 110-140 | - | ℃ |
6. 工作原理与设计指导
6.1 数字音频接口
CXAR41340H 支持I²S、左对齐、右对齐和TDM格式，数据位宽16/20/24/32位，采样率8kHz至192kHz自动检测。通过I²C寄存器配置音频格式和位宽。器件仅支持从模式，外部提供SCLK和LRCK。SCLK支持32fs、48fs、64fs等多种倍率。
6.2 动态范围压缩（DRC）
内置单波段DRC，可设置阈值、压缩比、增益（补偿）和噪声门。DRC有效防止削波并限制输出功率，保护扬声器。DRC参数（攻击/释放时间、峰值/RMS模式）均可通过I²C编程。
6.3 输入混音器
灵活的输入混音器可将左右声道信号按比例混合（范围-6dB至+6dB），支持相位反转，便于实现单声道（PBTL）或自定义混音配置。
6.4 CMH模式（Common Mode Hopping）
CMH模式通过降低小信号时的PWM脉冲宽度，减小电感电流纹波，从而提升轻载效率。该模式在低输出功率时自动启用，显著降低静态功耗。
6.5 防爆音与音量渐变
内置软启动/软关断，在开机和关机时逐步调整PWM占空比，消除POP声。音量变化可通过可编程渐变速率实现平滑过渡（提供4种渐变时间选项，从4.33ms到34.65ms）。
6.6 保护功能
- 过流保护（OCP）： 检测输出电流，短路或过载时锁存关断。
- 欠压保护（UVP）： PVDD低于可编程阈值（默认4.1V）时关断输出，支持渐变关断。
- 过压保护（OVP）： PVDD高于28V（最小）时关断输出（自动恢复或锁存可选）。
- 过热保护（OTP）： 结温超过150°C（最小）关断，降温约30°C后自动恢复。
- 直流保护（DCP）： 检测输出直流偏移，防止扬声器损坏。
- 热折返（Thermal Foldback）： 温度超过设定阈值时自动降低增益，避免热关断。
7. 应用信息与设计指南
7.1 上电时序
推荐上电顺序：先PVDD（4.5-26.4V），再DVDD（3.3V或1.8V）。电源稳定后，PWDNN和MUTE_N拉高。通过I²C进行初始化，然后使能放大器输出。
7.2 输出功率与负载
器件支持BTL和PBTL（单声道）配置。在PBTL模式下，两路放大器并联驱动单一扬声器，输出功率可达100W（2Ω/23V）。最大PVDD范围取决于负载阻抗，详见数据手册。
7.3 LC滤波器选择
推荐LC组合：PWM=384kHz时，L=10μH~8.2μH，C=0.68μF~0.47μF；PWM=768kHz时，L=4.7μH，C=0.47μF~0.22μF。具体选择需根据输出功率和EMI要求优化。
7.4 布局指南
- 电源去耦电容尽量靠近PVDD和GND引脚，使用短而宽的走线。
- PVDD走线宽度至少30mil，DVDD走线至少6mil，AVCC走线至少30mil。
- 输出走线（VOUTPL/VOUTNL/VOUTPR/VOUTNR）应等宽等长，自举电容靠近IC放置。
- 模拟地（AVSS）和数字地（DVSS）分开走线，在一点连接。
- 差分输出对之间可添加共面地填充以屏蔽噪声。
- 散热焊盘必须焊接至大面积铜皮，并连接至PVSS，以增强散热。
8. PCB布局建议
- 电源去耦： PVDD引脚旁放置10μF和0.1μF陶瓷电容，AVCC和DVDD也需去耦。
- 散热焊盘： 芯片底部散热焊盘必须焊接至大面积铜皮，并连接至PVSS。
- 时钟走线： SCLK、LRCK走线应短且远离噪声源，必要时用地线隔离。
- I²C上拉： SCL和SDA需外接上拉电阻（典型4.7kΩ）至DVDD。
- 输出滤波： 电感less应用时可使用铁氧体磁珠；若需更佳EMI性能，可加LC滤波器。
- 热管理： RLQFP-64热阻θJA=55.24°C/W（四层板），最大功耗2.26W@25°C，注意降额。
9. 订购信息与技术支持
CXAR41340H 采用 RLQFP-64L 10×10 封装（含散热焊盘），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。
技术邮件：ouamo18@jtm-ic.com | 技术热线：13823140578
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