1 概述
NCP2890是安森美半导体（On Semi）公司推出的经济高效､功能齐备的音频系列产品中的第一款音频功率放大器，它是专为手机和PDA等电池供电的无线设备而设计生产的，是一种质量非常优秀的无线应用A-B类音频功率放大器，可为客户提供卓越的音频性能｡该器件在具有出众的电源抑制比（PSRR）和总谐波失真加噪声（THD+N）特性的同时，综合了外部控制增益特征和可调式开机与关机延时功能，并具有“开机和关机”控制电路，能消除开启和关闭此类音频功率放大器时产生的可听噪声，可灵活应用于便携式音频设备的设计中｡NCP2890允许锂离子或锂聚合物电池直接供电，因而省却了额外的低压降稳压器（LDO），同时减少了电路板的占用空间并降低了整体成本｡
2 芯片结构与性能参数
为满足特定市场的需求，NCP2890目前有Mi-crobump-9（2.25mm2）和Micro-8（14.7mm2）两种不同的封装形式，图1所示为其引脚排列图，各引脚的功能如表1列｡
Microbump -9
Micro8
名 称
功能
A1
4
INM
音频信号反输入端，外接Rf与Rin
A2
5
OUTA
反相输出端，外接负载
A3
3
INP
同相输入端
B1
NA
VM_P
接地端
B2
7
VM
接地端
B3
6
Vp
电源输入端，电压范围为2.2V-5.5V
C1
2
BYPASS
外接旁路电容端
C2
8
OUTB
同相输出端，外接负载
C3
1
SHUTDOWN
关断控制端，低电平有效
NCP2890内部包括671个晶体管､1899个MOS门电路，因而具有极佳的音频性能，表2给出了NCP2890的主要性能参数｡
表2 NC2890主要性能参数
参数
最 小
标 准
最 大
单 位
电源电压（Vp）
2.6
5.5
V
输出功（Po）
0.28
1.08
W
效率（η）
63
%
静态电流（Idd）
1.5
1.7
4.0
mA
总高次谐波加噪声（THD+N）
0.02
%
电源抑制比（PSRR V+）
-74
dB
信噪比（SNR）
84
dB
启动电压V（SDIH）
1.2
V
关闭电压（VSDIL）
0.4
V
启动时间（TWU）
285
ms
关闭时间（TSD）
385
ms
3 应用电路设计
图2所示为NCP2890音频功放的典型应用电路，由图2可见，NCP2890外围只有用来调节增益的两个电阻､一个输入耦合电容､一个旁路电容等少数几个元件，因此所需外围器件极其简单｡
3.1 电路工作原理
NCP2890内含两个完全一样的功率放大器，输入的音频信号经第一个功率放大器放大后从OUTA输出｡电压增益由外接电阻Rf与Rin的比值决定｡放大后的音频信号再经增益为1的第二个功率放大器进行反相放大，并从OUTB输出｡由于OUTA端与OUTB端输出的音频功率信号大小相等､相位相反，且两个输出端（OUTA和OUTB）的直流静态电位相同（Vp/2），所以，扬声器可以直接连接到OUTA与OUTB端，而不用增加输出耦合电路｡两个功率放大器的输出级均采用PMOS和NMOS晶体管特殊设计而成｡正常导通时，其沟道电阻小于0.6Ω，因而其输出波形失真非常小｡
一般的功率放大器在开启和关闭过程中会产生人耳可听到的噪声，为了消除这种可听噪声，在NCP2890内部专门设计了消噪声电路｡开机时，逻辑高电平加到开关控制端，旁路电容Cby上的直流电压值开始按指数规律增加，当电压值达到共模电压值（Vp/2）时，开始输出功率（此过程大约50ms）;而关机时，控制端接低电平，负载被连接到接地端，输出功率为零，此时电路的直流静态电流小于100nA｡
3.2 电路元件参数设置
Rin与Rf用来设置放大器的闭环增益，为了优化NCP2890的性能，放大器的闭环增益应该设置在较低的水平，此时THD最小，信噪比最大，频率响应范围最宽｡所以在多数情况下，放大器的闭环增益一般设置在2~5之间，因此，输入电阻（Rin）的取值D在20kΩ比较合适，而Rf则用来调节闭环增益以控制输出功率｡
输入耦合电容Cin用来隔离放大器输入端的直流电压，同时可与Rin组成一个高通滤波器，但它会影响滤波器的下限截止频率｡为了使低频信号不至于衰减过大，理论上，Cin应该取较大的值，而较大容量电容的充放电时间较长，因此，需要较长的时间才能使输入端的静态电位达到Vp/2，而这易使输出端产生开机噪声｡所以，在多数情况下，Cin的取值一般在0.1~0.39μF之间比较合适（Rin=20kΩ时）｡
旁路电容Cby是共模电压（Vp/2）的滤波器，是决定开机时间的长短､减少开机噪声的一个关键元件，在多数情况下，旁路电容Cby取1.0μF比较合适｡
R1和R2组成的分压电路用于产生芯片的启动电压，一般R1取值100kΩ，设计时可根据电压值来选择R2的阻值，只要使分压值约大于1.2V即可｡
3.3 使用注意事项
当电路达到最大输出功率Porms=1.0W，Vp=5.0V，RL=8.0Ω 时，负载上的峰值电流为500mA｡为了防止输出负载断路时产生过大的输出电流，芯片内设置了输出电流检测电路，它可将最大输出电路限定为800mA｡这样，一旦输出电流超过800mA时，输出端的四个MOS晶体管将被门控电压关断而不再输出电流｡
当芯片温度超过160℃时，内部放大器将被关闭而停止工作，直到温度低于140℃时，内部放大器才重新启动开始工作｡
尽管NCP2890内部含有过流和过热保护电路，但是在使用时，一定要注意供电电源电压不能超过其极限值，以免造成芯片损坏｡
1 概述
NCP2890是安森美半导体（On Semi）公司推出的经济高效､功能齐备的音频系列产品中的第一款音频功率放大器，它是专为手机和PDA等电池供电的无线设备而设计生产的，是一种质量非常优秀的无线应用A-B类音频功率放大器，可为客户提供卓越的音频性能｡该器件在具有出众的电源抑制比（PSRR）和总谐波失真加噪声（THD+N）特性的同时，综合了外部控制增益特征和可调式开机与关机延时功能，并具有“开机和关机”控制电路，能消除开启和关闭此类音频功率放大器时产生的可听噪声，可灵活应用于便携式音频设备的设计中｡NCP2890允许锂离子或锂聚合物电池直接供电，因而省却了额外的低压降稳压器（LDO），同时减少了电路板的占用空间并降低了整体成本｡
2 芯片结构与性能参数
为满足特定市场的需求，NCP2890目前有Mi-crobump-9（2.25mm2）和Micro-8（14.7mm2）两种不同的封装形式，图1所示为其引脚排列图，各引脚的功能如表1列｡
Microbump -9
Micro8
名 称
功能
A1
4
INM
音频信号反输入端，外接Rf与Rin
A2
5
OUTA
反相输出端，外接负载
A3
3
INP
同相输入端
B1
NA
VM_P
接地端
B2
7
VM
接地端
B3
6
Vp
电源输入端，电压范围为2.2V-5.5V
C1
2
BYPASS
外接旁路电容端
C2
8
OUTB
同相输出端，外接负载
C3
1
SHUTDOWN
关断控制端，低电平有效
NCP2890内部包括671个晶体管､1899个MOS门电路，因而具有极佳的音频性能，表2给出了NCP2890的主要性能参数｡
表2 NC2890主要性能参数
参数
最 小
标 准
最 大
单 位
电源电压（Vp）
2.6
5.5
V
输出功（Po）
0.28
1.08
W
效率（η）
63
%
静态电流（Idd）
1.5
1.7
4.0
mA
总高次谐波加噪声（THD+N）
0.02
%
电源抑制比（PSRR V+）
-74
dB
信噪比（SNR）
84
dB
启动电压V（SDIH）
1.2
V
关闭电压（VSDIL）
0.4
V
启动时间（TWU）
285
ms
关闭时间（TSD）
385
ms
3 应用电路设计
图2所示为NCP2890音频功放的典型应用电路，由图2可见，NCP2890外围只有用来调节增益的两个电阻､一个输入耦合电容､一个旁路电容等少数几个元件，因此所需外围器件极其简单｡
3.1 电路工作原理
NCP2890内含两个完全一样的功率放大器，输入的音频信号经第一个功率放大器放大后从OUTA输出｡电压增益由外接电阻Rf与Rin的比值决定｡放大后的音频信号再经增益为1的第二个功率放大器进行反相放大，并从OUTB输出｡由于OUTA端与OUTB端输出的音频功率信号大小相等､相位相反，且两个输出端（OUTA和OUTB）的直流静态电位相同（Vp/2），所以，扬声器可以直接连接到OUTA与OUTB端，而不用增加输出耦合电路｡两个功率放大器的输出级均采用PMOS和NMOS晶体管特殊设计而成｡正常导通时，其沟道电阻小于0.6Ω，因而其输出波形失真非常小｡
一般的功率放大器在开启和关闭过程中会产生人耳可听到的噪声，为了消除这种可听噪声，在NCP2890内部专门设计了消噪声电路｡开机时，逻辑高电平加到开关控制端，旁路电容Cby上的直流电压值开始按指数规律增加，当电压值达到共模电压值（Vp/2）时，开始输出功率（此过程大约50ms）;而关机时，控制端接低电平，负载被连接到接地端，输出功率为零，此时电路的直流静态电流小于100nA｡
3.2 电路元件参数设置
Rin与Rf用来设置放大器的闭环增益，为了优化NCP2890的性能，放大器的闭环增益应该设置在较低的水平，此时THD最小，信噪比最大，频率响应范围最宽｡所以在多数情况下，放大器的闭环增益一般设置在2~5之间，因此，输入电阻（Rin）的取值D在20kΩ比较合适，而Rf则用来调节闭环增益以控制输出功率｡
输入耦合电容Cin用来隔离放大器输入端的直流电压，同时可与Rin组成一个高通滤波器，但它会影响滤波器的下限截止频率｡为了使低频信号不至于衰减过大，理论上，Cin应该取较大的值，而较大容量电容的充放电时间较长，因此，需要较长的时间才能使输入端的静态电位达到Vp/2，而这易使输出端产生开机噪声｡所以，在多数情况下，Cin的取值一般在0.1~0.39μF之间比较合适（Rin=20kΩ时）｡
旁路电容Cby是共模电压（Vp/2）的滤波器，是决定开机时间的长短､减少开机噪声的一个关键元件，在多数情况下，旁路电容Cby取1.0μF比较合适｡
R1和R2组成的分压电路用于产生芯片的启动电压，一般R1取值100kΩ，设计时可根据电压值来选择R2的阻值，只要使分压值约大于1.2V即可｡
3.3 使用注意事项
当电路达到最大输出功率Porms=1.0W，Vp=5.0V，RL=8.0Ω 时，负载上的峰值电流为500mA｡为了防止输出负载断路时产生过大的输出电流，芯片内设置了输出电流检测电路，它可将最大输出电路限定为800mA｡这样，一旦输出电流超过800mA时，输出端的四个MOS晶体管将被门控电压关断而不再输出电流｡
当芯片温度超过160℃时，内部放大器将被关闭而停止工作，直到温度低于140℃时，内部放大器才重新启动开始工作｡
尽管NCP2890内部含有过流和过热保护电路，但是在使用时，一定要注意供电电源电压不能超过其极限值，以免造成芯片损坏｡
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