TC8871概述:
TC8871是一款無(wú)FM干擾，AB類(lèi)/D類(lèi)可選式功率放大器。
5V工作電壓時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)功率為5W（2?，BTL負(fù)載，THD<10%），音頻范圍內(nèi)總諧波失真噪聲小于1％。
TC8871的應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，只需極少數(shù)外圍器件，集成反饋電阻；輸出不需要外接耦合電容或上舉電容和緩沖網(wǎng)絡(luò)。TC8871采用ESOP封裝，特別適合用于小音量、小體重的便攜系統(tǒng)中?？梢酝ㄟ^(guò)控制進(jìn)入休眠模式，從而減少功耗。
TC8871內(nèi)部具有過(guò)熱自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)機(jī)制；工作穩(wěn)定，增益帶寬積高達(dá)2.5MHz，并且單位增益穩(wěn)定。反饋電阻內(nèi)置，通過(guò)配置外圍參數(shù)可以調(diào)整放大器的電壓增益及最佳音質(zhì)效果，方便應(yīng)用。
TC8871是您USB低音炮及擴(kuò)音器完美的解決方案。
TC8871是一款無(wú)FM干擾，AB類(lèi)/D類(lèi)可選式功率放大器。
5V工作電壓時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)功率為5W（2?，BTL負(fù)載，THD<10%），音頻范圍內(nèi)總諧波失真噪聲小于1％。
TC8871的應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，只需極少數(shù)外圍器件，集成反饋電阻；輸出不需要外接耦合電容或上舉電容和緩沖網(wǎng)絡(luò)。TC8871采用ESOP封裝，特別適合用于小音量、小體重的便攜系統(tǒng)中?？梢酝ㄟ^(guò)控制進(jìn)入休眠模式，從而減少功耗。
TC8871內(nèi)部具有過(guò)熱自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)機(jī)制；工作穩(wěn)定，增益帶寬積高達(dá)2.5MHz，并且單位增益穩(wěn)定。反饋電阻內(nèi)置，通過(guò)配置外圍參數(shù)可以調(diào)整放大器的電壓增益及最佳音質(zhì)效果，方便應(yīng)用。
TC8871是您USB低音炮及擴(kuò)音器完美的解決方案。
對(duì)FM無(wú)干擾，高效率，音質(zhì)優(yōu)
輸出功率高（THD＋N<10%，1KHz頻率)
ESOP封裝的為5W（2?負(fù)載）和3.5W（3?負(fù)載），3W（4?負(fù)載）
掉電模式漏電流小
TC8871采用ESOP封裝
外部增益可調(diào)，集成反饋
寬工作電壓范圍2.0V~5.0V
不需驅(qū)動(dòng)輸出耦合電容、自舉電容和緩沖網(wǎng)絡(luò)
單位增益穩(wěn)定
兼容4871 、8002系列 、6871、5128、2018等
TC8871應(yīng)用:
TC8871應(yīng)用電路圖:
TC8871應(yīng)用:
擴(kuò)音器
應(yīng)用便攜式音箱 / 插卡音箱
應(yīng)用藍(lán)牙音箱 / USB音箱
TC8871應(yīng)用電路圖:
TC8871引腳圖及引腳說(shuō)明:
TC8871極限參數(shù)
TC8871電氣參數(shù)
TC8871 D類(lèi)模式應(yīng)用說(shuō)明
TC8871 MODE功能
TC8871是一款A(yù)B類(lèi)/Ｄ類(lèi)可選的音頻功率放大器，通過(guò)MODE功能鍵可對(duì)功放進(jìn)行ＡＢ類(lèi)Ｄ類(lèi)的選擇。
TC8871 輸入電阻（Ri）
通過(guò)選擇輸入電阻的參數(shù)值可以配置放大器的增益：
阻抗匹配對(duì)于放大器來(lái)說(shuō)很重要，輸出與反饋的平衡取決于電路的阻抗匹配情況，CMRR，PSRR和二次諧波失真的消除也可以得到優(yōu)化。在PCB布局時(shí)，輸入電阻應(yīng)盡量的靠近芯片的輸入引腳以獲得更好的信噪比和更高的輸入阻抗。為了得到最好的性能效果，芯片增益應(yīng)設(shè)計(jì)為小于2V/V。低增益和大電電壓信號(hào)可以使芯片的性能更加突出。
TC8871 退耦電容
8871是一款高性能的D類(lèi)音頻功率放大器，需要適當(dāng)?shù)碾娫赐笋钜源_保它的高效率和低諧波失真。退耦電容采用低阻抗陶瓷電容，容值為1uf，盡量靠近芯片電源 供電度引腳，因?yàn)殡娐分腥魏坞娮?，電容和電感都可能影響到功率轉(zhuǎn)換的效率。一個(gè)10uf或更大的電容放置在放大器的附近會(huì)得到更好的濾波效果，但在具有高電源電壓抑制系數(shù)的放大器應(yīng)用中是不需要這樣一個(gè)電容的。
TC8871 輸入電容
如果設(shè)計(jì)中的差分輸入信號(hào)在0.5V到VCC-0.8V的范圍內(nèi)，如果輸入信號(hào)幅度不在這個(gè)范圍內(nèi)，輸入端是個(gè)高通濾波器或者8871用在單端輸入系統(tǒng)中，輸入電容是必須的。輸入端作為高通濾波器時(shí)，濾波器中心頻率的計(jì)算公式如下：
（2）
輸入電阻和輸入電容的參數(shù)直接影響到濾波器的下限頻率，從而影響放大器的性能。輸入電容的計(jì)算公式如下：
（3）
如果信號(hào)的輸入頻率在音頻范圍內(nèi)，輸入電容的精度可以是±10％或者更高，因?yàn)殡娙莶黄ヅ鋾?huì)影響的濾波器的性能。采用大電容（1uf）可以很好的重現(xiàn)低頻信號(hào)。但在GSM電話中，地面信號(hào)在217Hz上下擺動(dòng)，但在多媒體數(shù)字信號(hào)偏解碼器的信號(hào)卻沒(méi)有這樣的擺動(dòng)。
TC8871輸出濾波器
在不加輸出濾波器的情況下使用8871，放大器到揚(yáng)聲器的連線的長(zhǎng)度一般在100mm以下。在手機(jī)等便攜式通信設(shè)備，PAD都可以不用輸出濾波器。在一些環(huán)境等條件不允許和一些特殊的情況下，要加入輸出濾波器，加入低通濾波器，比如LC濾波器
輸出加貼片鐵氧體磁珠濾波器典型應(yīng)用電路
輸出加LC濾波器典型應(yīng)用電路（截止頻率為27KHz）
TC8871保護(hù)功能模式概述
8871是一款無(wú)破音Ｄ類(lèi)音頻功率放大器。且內(nèi)置了過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等功能。有效地保護(hù)芯片在異常工作狀況下不被損壞。8871就會(huì)進(jìn)入過(guò)流保護(hù)模式。重新開(kāi)關(guān)電源后即可取消該模式。
TC8871 AB類(lèi)模式應(yīng)用說(shuō)明
TC8871內(nèi)部集成兩個(gè)運(yùn)算放大器，第一個(gè)放大器的增益可以調(diào)整反饋電阻來(lái)設(shè)置，后一個(gè)為電壓反相跟隨，從而形成增益可以配置的差分輸出的放大驅(qū)動(dòng)電路。
TC8871 外部電阻配置
如應(yīng)用圖示，運(yùn)算放大器的增益由外部電阻Rf、Ri決定，其增益為Av=2×Rf/Ri，芯片通過(guò)VO1、VO2輸出至負(fù)載，橋式接法。
橋式接法比單端輸出有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：其一是，省卻外部隔直濾波電容。單端輸出時(shí)，如不接隔直電容，則在輸出端有一直流電壓，導(dǎo)致上電后有直流電流輸出，這樣即浪費(fèi)了功耗，也容易損壞音響。其二是，雙端輸出，實(shí)際上是推挽輸出，在同樣輸出電壓情況下，驅(qū)動(dòng)功率增加為單端的4倍，功率輸出大。
TC8871芯片功耗
功耗對(duì)于放大器來(lái)講是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)之一，差分輸出的放大器的最大自功耗為：
PDMAX＝4×（VDD）2/（2×π2×RL）
必須注意，自功耗是輸出功率的函數(shù)。
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，不能夠使得芯片內(nèi)部的節(jié)溫高于TJMAX（150oC），根據(jù)芯片的熱阻?JA來(lái)設(shè)計(jì)，可以通過(guò)自己散熱銅鉑來(lái)增加散熱性能。
如果芯片仍然達(dá)不到要求，則需要增大負(fù)載電阻、降低電源電壓或降低環(huán)境溫度來(lái)解決。
TC8871 電源旁路
在放大器的應(yīng)用中，電源的旁路設(shè)計(jì)很重要，特別是對(duì)應(yīng)用方案的噪聲性能及電源電壓抑制性能。設(shè)計(jì)中要求旁路電容盡量靠近芯片、電源腳。典型的電容為10uF的電解電容并上0.1uF的陶瓷電容。
在8871應(yīng)用電路中，另一電容CB（接BYP管腳）也是非常關(guān)鍵，影響PSRR、開(kāi)關(guān)/切換噪聲性能。一般選擇0.1uF～1uF的陶瓷電容。
TC8871 掉電模式
為了節(jié)電，在不使用放大器時(shí)，可以關(guān)閉放大器，8871有掉電控制管腳，可以控制放大器是否工作。
該控制管腳的電平必須要接滿足接口要求的控制信號(hào)，否則芯片可能進(jìn)入不定狀態(tài)，而不能夠進(jìn)入掉電模式，其自功耗沒(méi)有降低，達(dá)不到節(jié)電目的。
TC8871 選擇輸入耦合電容
過(guò)大的輸入電容，增加成本、增加面積，這對(duì)于成本、面積緊張的應(yīng)用來(lái)講，非常不利。顯然，確定使用多大的電容來(lái)完成耦合很重要。實(shí)際上，在很多應(yīng)用中，揚(yáng)聲器（Speaker）不能夠再現(xiàn)低于100Hz－150Hz的低頻語(yǔ)音，因此采用大的電容并不能夠改善系統(tǒng)的性能。
除了考慮系統(tǒng)的性能，開(kāi)關(guān)/切換噪聲的抑制性能受電容的影響，如果耦合電容大，則反饋網(wǎng)絡(luò)的延遲大，導(dǎo)致pop噪聲出現(xiàn)，因此，小的耦合電容可以減少該噪聲。
另外，必須考慮CB電容的大小，選擇CB=1μF，Ci＝0.1μF～0.39μF，可以滿足系統(tǒng)的性能。
TC887原理框圖:
TC8871封裝圖:
| 序號(hào) | 符號(hào) | 描述 |
| 1 | SD | 掉電控制管腳，高電平有效 |
| 2 | BYP | 內(nèi)部共模電壓旁路電容 |
| 3 | MODE | F類(lèi)模式選擇，默認(rèn)AB類(lèi) |
| 4 | IN | 模擬輸入端，反相 |
| 5 | VON | 模擬輸出端負(fù)極 |
| 6 | VDD | 電源正 |
| 7 | GND | 電源地 |
| 8 | VOP | 模擬輸出正極 |
TC8871極限參數(shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 最大值 | 單位 | 說(shuō)明 |
|---|---|---|---|---|
| 電源電壓 | 1.8 | 6 | V | |
| 儲(chǔ)存溫度 | -65 | 150 | oC | |
| 輸入電壓 | -0.3 | VDD | V | |
| 耐ESD電壓1 | 3000 | V | HBM | |
| 耐ESD電壓2 | 250 | V | MM | |
| 節(jié)溫 | 150 | oC | 典型值150 | |
| 推薦工作溫度 | -40 | 85 | oC | |
| 推薦工作電壓 | 2.0 | 5.5 | ||
| 熱阻 | ||||
| ?JC(SOP) | 35 | oC/W | ||
| ?JA(SOP) | 140 | oC/W | ||
| ?JC(LLP) | 4.3 | oC/W | ||
| ?JA(LLP) | 56 | oC/W | ||
| 焊接溫度 | 220 | oC | 15秒內(nèi) | |
TC8871電氣參數(shù)
| 符號(hào) | 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 最小值 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VDD | 電源電壓 | 2.0 | 5.5 | V | ||
| IDD | 電源靜態(tài)電流 | VIN＝0V，IO=0A, | 6 | 10 | mA | |
| ISD | 關(guān)斷漏電流 | 0.8 | 2 | µA | ||
| VOS | 輸出失調(diào)電壓 | 5.7 | 50 | mV | ||
| RO | 輸出電阻 | 7 | 8.5 | 10 | K? | |
| PO | 輸出功率 | THD＝1%,f=1KHz，RL=4Ω | 2 | W | ||
| THD+N=10%,f=1KHz，RL=4Ω | 3 | W | ||||
| THD+N | 總失真度+噪聲 | AVD=2，20Hz≤f≤20KHz RL=4Ω，PO=0.5W |
0.2 | % | ||
| PSRR | 電源抑制比 | VDD＝4.9V到5.1V | 65 | 80 | dB |
TC8871 D類(lèi)模式應(yīng)用說(shuō)明
TC8871 MODE功能
TC8871是一款A(yù)B類(lèi)/Ｄ類(lèi)可選的音頻功率放大器，通過(guò)MODE功能鍵可對(duì)功放進(jìn)行ＡＢ類(lèi)Ｄ類(lèi)的選擇。
| MODE | 芯片功能模式 |
| 高電平 | D類(lèi)功率放大器 |
| 低電平 | AB類(lèi)功率放大器 |
通過(guò)選擇輸入電阻的參數(shù)值可以配置放大器的增益：
阻抗匹配對(duì)于放大器來(lái)說(shuō)很重要，輸出與反饋的平衡取決于電路的阻抗匹配情況，CMRR，PSRR和二次諧波失真的消除也可以得到優(yōu)化。在PCB布局時(shí)，輸入電阻應(yīng)盡量的靠近芯片的輸入引腳以獲得更好的信噪比和更高的輸入阻抗。為了得到最好的性能效果，芯片增益應(yīng)設(shè)計(jì)為小于2V/V。低增益和大電電壓信號(hào)可以使芯片的性能更加突出。
TC8871 退耦電容
8871是一款高性能的D類(lèi)音頻功率放大器，需要適當(dāng)?shù)碾娫赐笋钜源_保它的高效率和低諧波失真。退耦電容采用低阻抗陶瓷電容，容值為1uf，盡量靠近芯片電源 供電度引腳，因?yàn)殡娐分腥魏坞娮?，電容和電感都可能影響到功率轉(zhuǎn)換的效率。一個(gè)10uf或更大的電容放置在放大器的附近會(huì)得到更好的濾波效果，但在具有高電源電壓抑制系數(shù)的放大器應(yīng)用中是不需要這樣一個(gè)電容的。
TC8871 輸入電容
如果設(shè)計(jì)中的差分輸入信號(hào)在0.5V到VCC-0.8V的范圍內(nèi)，如果輸入信號(hào)幅度不在這個(gè)范圍內(nèi)，輸入端是個(gè)高通濾波器或者8871用在單端輸入系統(tǒng)中，輸入電容是必須的。輸入端作為高通濾波器時(shí)，濾波器中心頻率的計(jì)算公式如下：
（2）
輸入電阻和輸入電容的參數(shù)直接影響到濾波器的下限頻率，從而影響放大器的性能。輸入電容的計(jì)算公式如下：
（3）
如果信號(hào)的輸入頻率在音頻范圍內(nèi)，輸入電容的精度可以是±10％或者更高，因?yàn)殡娙莶黄ヅ鋾?huì)影響的濾波器的性能。采用大電容（1uf）可以很好的重現(xiàn)低頻信號(hào)。但在GSM電話中，地面信號(hào)在217Hz上下擺動(dòng)，但在多媒體數(shù)字信號(hào)偏解碼器的信號(hào)卻沒(méi)有這樣的擺動(dòng)。
TC8871輸出濾波器
在不加輸出濾波器的情況下使用8871，放大器到揚(yáng)聲器的連線的長(zhǎng)度一般在100mm以下。在手機(jī)等便攜式通信設(shè)備，PAD都可以不用輸出濾波器。在一些環(huán)境等條件不允許和一些特殊的情況下，要加入輸出濾波器，加入低通濾波器，比如LC濾波器
輸出加貼片鐵氧體磁珠濾波器典型應(yīng)用電路
輸出加LC濾波器典型應(yīng)用電路（截止頻率為27KHz）
TC8871保護(hù)功能模式概述
8871是一款無(wú)破音Ｄ類(lèi)音頻功率放大器。且內(nèi)置了過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等功能。有效地保護(hù)芯片在異常工作狀況下不被損壞。8871就會(huì)進(jìn)入過(guò)流保護(hù)模式。重新開(kāi)關(guān)電源后即可取消該模式。
TC8871 AB類(lèi)模式應(yīng)用說(shuō)明
TC8871內(nèi)部集成兩個(gè)運(yùn)算放大器，第一個(gè)放大器的增益可以調(diào)整反饋電阻來(lái)設(shè)置，后一個(gè)為電壓反相跟隨，從而形成增益可以配置的差分輸出的放大驅(qū)動(dòng)電路。
TC8871 外部電阻配置
如應(yīng)用圖示，運(yùn)算放大器的增益由外部電阻Rf、Ri決定，其增益為Av=2×Rf/Ri，芯片通過(guò)VO1、VO2輸出至負(fù)載，橋式接法。
橋式接法比單端輸出有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：其一是，省卻外部隔直濾波電容。單端輸出時(shí)，如不接隔直電容，則在輸出端有一直流電壓，導(dǎo)致上電后有直流電流輸出，這樣即浪費(fèi)了功耗，也容易損壞音響。其二是，雙端輸出，實(shí)際上是推挽輸出，在同樣輸出電壓情況下，驅(qū)動(dòng)功率增加為單端的4倍，功率輸出大。
TC8871芯片功耗
功耗對(duì)于放大器來(lái)講是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)之一，差分輸出的放大器的最大自功耗為：
PDMAX＝4×（VDD）2/（2×π2×RL）
必須注意，自功耗是輸出功率的函數(shù)。
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，不能夠使得芯片內(nèi)部的節(jié)溫高于TJMAX（150oC），根據(jù)芯片的熱阻?JA來(lái)設(shè)計(jì)，可以通過(guò)自己散熱銅鉑來(lái)增加散熱性能。
如果芯片仍然達(dá)不到要求，則需要增大負(fù)載電阻、降低電源電壓或降低環(huán)境溫度來(lái)解決。
TC8871 電源旁路
在放大器的應(yīng)用中，電源的旁路設(shè)計(jì)很重要，特別是對(duì)應(yīng)用方案的噪聲性能及電源電壓抑制性能。設(shè)計(jì)中要求旁路電容盡量靠近芯片、電源腳。典型的電容為10uF的電解電容并上0.1uF的陶瓷電容。
在8871應(yīng)用電路中，另一電容CB（接BYP管腳）也是非常關(guān)鍵，影響PSRR、開(kāi)關(guān)/切換噪聲性能。一般選擇0.1uF～1uF的陶瓷電容。
TC8871 掉電模式
為了節(jié)電，在不使用放大器時(shí)，可以關(guān)閉放大器，8871有掉電控制管腳，可以控制放大器是否工作。
該控制管腳的電平必須要接滿足接口要求的控制信號(hào)，否則芯片可能進(jìn)入不定狀態(tài)，而不能夠進(jìn)入掉電模式，其自功耗沒(méi)有降低，達(dá)不到節(jié)電目的。
TC8871 選擇輸入耦合電容
過(guò)大的輸入電容，增加成本、增加面積，這對(duì)于成本、面積緊張的應(yīng)用來(lái)講，非常不利。顯然，確定使用多大的電容來(lái)完成耦合很重要。實(shí)際上，在很多應(yīng)用中，揚(yáng)聲器（Speaker）不能夠再現(xiàn)低于100Hz－150Hz的低頻語(yǔ)音，因此采用大的電容并不能夠改善系統(tǒng)的性能。
除了考慮系統(tǒng)的性能，開(kāi)關(guān)/切換噪聲的抑制性能受電容的影響，如果耦合電容大，則反饋網(wǎng)絡(luò)的延遲大，導(dǎo)致pop噪聲出現(xiàn)，因此，小的耦合電容可以減少該噪聲。
另外，必須考慮CB電容的大小，選擇CB=1μF，Ci＝0.1μF～0.39μF，可以滿足系統(tǒng)的性能。
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