
CXAR41341 2x30W数字D类音频功放 | I²S输入 | DSP | 三波段DRC | 192kHz - 嘉泰姆电子
| 产品型号: | CXAR41341 |
| 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: | 3 次 |
产品简介
技术参数
| 输入电压范围 (VIN) | 4 - 26.4V |
|---|---|
| 输出电压 (VOUT) | adj |
| 输出电流 (IOUT) | 30W |
| 工作频率 | 1MHz |
| 转换效率 | 95% |
| 封装类型 | VQFN6x6-48 |
| Topology | 音频信号处理D 类音频放大器 |
| Control method | Class-D |
| Quiescent current | 1uA |
| Noise | 113dB |
| Features | OCP;OTP;OVP;UVP |
| Application | 音频信号处理 |
| Output Channels | 2 |
| Pout @THD+N=10% (W) | 10W@10% THD(W) |
产品详细介绍
CXAR41341 2x30W数字D类音频放大器
I²S输入 | 内置DSP | 40段EQ | 三波段DRC | 192kHz
产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXAR41341 | 封装:VQFN-48L 6x6
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CXAR41341 是一款高效率数字D类音频功率放大器,内置DSP处理引擎,支持I²S数字音频输入,可向8Ω BTL扬声器提供2×30W输出功率,效率高达94%,无需散热器。集成三波段DRC、40个可编程双二阶滤波器、256抽头FIR滤波器、Surround/CCS音效等丰富的音频处理功能,支持主/从模式,采样率8kHz至192kHz。
CXAR41341 采用VQFN-48L 6×6热增强型封装,支持1.8V和3.3V I/O电平,适用于LCD电视、显示器、家庭音频、娱乐设备及电子乐器等高端音频应用。
1. 产品概述与市场定位
在LCD电视、家庭音频、娱乐设备等应用中,不仅需要高功率和高效率,还要求灵活的音频处理能力(如扬声器均衡、动态范围压缩、音效增强)。CXAR41341 集成了完整的DSP处理链路,无需外部DSP芯片,即可实现复杂的音频处理功能。40个可编程双二阶滤波器和256抽头FIR滤波器为扬声器校正提供了充分的设计自由度,三波段DRC有效防止削波并保护扬声器。
该器件支持4.5V至26.4V宽输入电压,可编程PWM频率(384kHz/768kHz/1.5MHz)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。VQFN-48封装搭配热焊盘,有效改善散热。
2. 主要特点与技术亮点
8Ω BTL @24V,1% THD+N
Hifi-3 DSP,160kB SRAM
双二阶滤波器,扬声器均衡
灵活的频率响应校正
防削波/功率限制/扬声器保护
94% @ 2×20W/6Ω
4.5V至26.4V
8kHz-192kHz,支持TDM
35μV本底噪声,SNR 110dB
灵活的时钟配置
UVLO/OVP/OCP/OTP/DCP
6×6mm,散热焊盘
- PWM频率: 384kHz/768kHz/1.5MHz可选,优化效率和EMI。
- THD+N: 0.03% @ 1W,高保真音质。
- RDS(ON): 低至95mΩ,减少导通损耗。
- 扩频调制: 降低EMI辐射。
- Surround/CCS音效: 增强声场或抵消串扰。
- 动态范围增强: 优化信号处理噪声。
- RoHS合规,无卤素。
3. 引脚封装与说明
CXAR41341 采用 VQFN-48L 6×6 封装(带散热焊盘),引脚功能包括:I²S接口(SDI/SDO/LRCK/SCLK/MCLK)、I²C/SPI接口、电源(AVCC/PVDDL/PVDDR/DVDD1/DVDD2)、输出(VOUTPL/VOUTNL/VOUTPR/VOUTNR)、控制(MUTE_N/PWDN_N/FAULT_N/RESETB)、DSP相关(SPI_CSN/SPI_CLK/SPI_DI/SPI_DO)等。详细引脚排列请参考数据手册。
图1. CXAR41341 引脚封装图(顶视图)
[ 封装外形示意图预留位置:VQFN-48L 6x6 ]
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 → CXAR41341 DSP处理 → 功率放大 → 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. CXAR41341 内部功能方框图
内部集成:I²S/TDM接收器、采样率检测、输入HPF、FIR滤波器(256抽头)、EQ(40个双二阶)、Smooth EQ/DPEQ、Surround/CCS、三波段DRC、混音器、音量控制、PWM调制器、功率MOSFET输出级、保护电路等。
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 | 32 | V |
| DVDD1, DVDD2 | 数字电源 | -0.3 | 4.6/9 | V |
| VOUTXX | 输出引脚电压 | -0.3 | 32 | V |
| BSTXX | 自举电压 | -0.3 | 36 | V |
| SCL, SDA, SPI_XX | I²C/SPI引脚 | -0.5 | 5.8 | V |
| PD(VQFN-48) | 功耗 @ TA=25°C | - | 5.6 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| DVDD1/DVDD2(3.3V I/O) | 数字电源 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V |
| DVDD1/DVDD2/DREG2(1.8V I/O) | 数字电源 | 1.62 | 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=24V, 8Ω, THD+N=1% | 28 | 30 | - | W |
| 输出功率(BTL) | PVDD=12V, 8Ω, THD+N=10% | 9 | 10 | - | W |
| 效率 | PVDD=12V, 2×20W, 6Ω | - | 94 | - | % |
| THD+N | Po=1W, BTL | - | 0.03 | - | % |
| 输出集成噪声 | A加权,20Hz-20kHz | - | 35 | - | μV |
| 信噪比(SNR) | PVDD=24V | - | 110 | - | dB |
| RDS(ON)(高侧/低侧) | PVDD=12V, IOUT=500mA | - | 95 | - | mΩ |
| PWM开关频率 | 可编程(384k/768k/1.5M) | - | 384/768/1536 | - | kHz |
| 欠压保护(UVP) | 可编程,默认4V | - | 4 | - | V |
| 过压保护(OVP) | PVDD上升 | - | 30 | - | V |
| 过温保护(OTP) | 结温 | 150 | - | - | ℃ |
| 启动时间 | 从关断到PWM输出 | - | 250 | - | ms |
6. 工作原理与设计指导
6.1 DSP信号处理链
CXAR41341 内置完整的音频DSP处理链路,信号流依次为:I²S输入 → 输入高通滤波器(HPF) → FIR滤波器(256抽头) → EQ(40个双二阶) → Smooth EQ/DPEQ → Surround/CCS → 三波段DRC → 音量控制 → 后级处理 → PWM输出。每个处理模块均可通过I²C或SPI独立使能/旁路和配置。
6.2 三波段DRC
三波段DRC(低频/中频/高频)分别可设置阈值、压缩比、增益(补偿)和噪声门。每个波段均可独立启用,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 EQ与FIR滤波器
40个可编程双二阶滤波器(Biquad)可用于扬声器均衡和音色调整,每个滤波器系数(b0/b1/b2/a1/a2)均可独立配置。256抽头FIR滤波器为更复杂的频率响应校正提供了更大的设计自由度。支持Smooth EQ(系数平滑过渡)和DPEQ(动态参数EQ)。
6.4 Surround与CCS
Surround(空间音效)通过双二阶滤波器处理,增强声场的宽广感和沉浸感。CCS(串扰消除)用于减少通道间的信号泄漏,提高声道分离度。两者互斥,可根据应用选择。
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。
- 时钟检测: SCLK丢失时自动关断功率级。
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DVDD1/DVDD2(3.3V或1.8V)。电源稳定后,RESETB和PWDN_N拉高。通过I²C/SPI进行DSP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。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,C=0.47μF;PWM=768kHz时,L=4.7μH,C=0.22μF;PWM=1.5MHz时,L=2.2μH,C=0.1μF。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: MCLK、SCLK、LRCK走线应短且远离噪声源,必要时用地线隔离。
- I²C/SPI上拉: SCL、SDA需外接上拉电阻至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-48热阻θJA=22.3°C/W(四层板),最大功耗5.6W@25°C,注意降额。
9. 订购信息与技术支持
CXAR41341 采用 VQFN-48L 6×6 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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