CXAR41340M 2x20W数字D类音频功率放大器
I²S输入 | 92%效率 | DRC控制 | 电感less | 8kHz-192kHz

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAR41340M | 封装：VQFN-32L 5x5

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAR41340M 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2×20W输出功率，效率高达92%，无需散热器。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。

CXAR41340M 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VQFN-32L 5×5热增强型封装，适用于LCD电视、显示器、家庭音频、娱乐设备及电子乐器等应用。

1. 产品概述与市场定位

在现代LCD电视、显示器、家庭音频系统中，数字音频接口（I²S）和高效D类功放已成为主流。CXAR41340M 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。92%的高效率使其在播放音乐时无需散热器，显著减小了系统体积。内置的DRC（动态范围压缩）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/800kHz）和全面的保护功能，使其成为高端消费音频和工业音频设备的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• PWM频率： 384kHz/800kHz可选，优化效率和EMI。
• THD+N： 0.03% @ 1W，高保真音质。
• DC阻塞滤波器： 内置HPF，防止直流输出。
• 热折返控制： 温度过高时自动降低增益，保护芯片。
• RoHS合规，无卤素。

3. 引脚封装与说明

CXAR41340M 采用 VQFN-32L 5×5 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（PWDNN/FAULTB/A_SEL）、I²C（SCL/SDA）等。详细引脚排列请参考数据手册。

4. 典型应用电路与内部方框图

图2. 典型应用电路

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 数字音频接口

CXAR41340M 支持I²S、左对齐、右对齐和TDM格式，数据位宽16/20/24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 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（0.0625dB/步，支持多种渐变模式）。

6.5 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4V）时关断输出。
• 过压保护（OVP）： PVDD高于30V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，输出功率更高。最大PVDD范围取决于负载阻抗，详见数据手册。

7.3 自举电容选择

自举电容（BSTPL/BSTNL/BSTPR/BSTNR）建议使用0.47μF至1μF，具体值取决于输出功率和频率。低频率大功率应用建议选择1μF。

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： VQFN-32L热阻θJA=27.5°C/W（四层板），最大功耗3.63W@25°C，注意降额。

9. 订购信息与技术支持

CXAR41340M 采用 VQFN-32L 5×5 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。