新唐NAU8220：2Vrms音頻線路驅(qū)動(dòng)器的卓越之選

在音頻設(shè)備的設(shè)計(jì)中，一款性能出色的線路驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要。新唐科技的NAU8220便是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品，它能為音頻系統(tǒng)帶來高質(zhì)量的模擬輸入和輸出。接下來，讓我們深入了解一下這款產(chǎn)品的特性、工作原理和應(yīng)用設(shè)計(jì)。

文件下載：NAU8220WG.pdf

產(chǎn)品概述

NAU8220是一款高品質(zhì)的2Vrms模擬輸入和輸出線路驅(qū)動(dòng)器。它集成了電荷泵，僅需3.3V的單正電源電壓，就能實(shí)現(xiàn)真正的地參考輸入和輸出，以及高達(dá)5.6Vpp的輸出電平。此外，該產(chǎn)品還具備消除爆音/咔嗒聲的功能，并且對(duì)電源和其他系統(tǒng)噪聲具有高抗擾性，這有助于快速高效地進(jìn)行系統(tǒng)集成，同時(shí)降低外部組件成本。

它的工作溫度范圍為 -40°C 至 +85°C，采用了具有成本效益且節(jié)省空間的14引腳SOP和TSSOP封裝。

產(chǎn)品特性

電氣性能

• 寬工作電壓范圍：3.0 - 3.6V的工作電壓，典型值為3.3V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 高輸出能力：僅使用3.3V直流電源就能實(shí)現(xiàn)完整的2Vrms輸出。
• 低噪聲與失真：A加權(quán)信噪比（SNR）可達(dá)108dB，總諧波失真加噪聲（THD + N）大于90dB，靜音衰減為114dB，輸出偏移小于1mV，1kHz時(shí)聲道分離度為110dB，能提供清晰、純凈的音頻信號(hào)。
• 高抗噪性：對(duì)電源和系統(tǒng)噪聲具有高抗擾性，電源抑制比（PSRR）在VDD為3.0V至3.6V時(shí)可達(dá)100dB。

功能特性

• 自動(dòng)爆音/咔嗒聲消除：在電源開啟時(shí)能自動(dòng)消除爆音和咔嗒聲，并進(jìn)行輸出靜音。
• 低外部元件數(shù)量：有助于簡化設(shè)計(jì)，降低成本和電路板空間。
• 靜電保護(hù)：線路輸出具有±8kV的HBM保護(hù)，增強(qiáng)了產(chǎn)品的可靠性。

封裝與溫度特性

• 環(huán)保封裝：采用無鉛的14引腳SOP和TSSOP封裝。
• 寬溫度范圍：工作溫度范圍為 -40°C 至 +85°C，能適應(yīng)不同的工作環(huán)境。

引腳配置與描述

工作原理與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電荷泵機(jī)制

NAU8220利用電荷泵機(jī)制來實(shí)現(xiàn)完整的輸出信號(hào)擺幅。電荷泵通過電荷泵電容在VEE引腳產(chǎn)生負(fù)電壓，同時(shí)需要在VDD和GND（引腳10）之間連接一個(gè)低電阻的1μF電容。這些連接應(yīng)盡量短，以確保信號(hào)的穩(wěn)定性。負(fù)電壓的產(chǎn)生使得輸出能夠從地電平進(jìn)行正負(fù)擺動(dòng)。

信號(hào)增益設(shè)置

信號(hào)增益由外部電阻的比值決定。輸入信號(hào)可以是單端或差分形式。對(duì)于單端輸入，輸出信號(hào)極性會(huì)反轉(zhuǎn)。為了獲得良好的性能，推薦使用R1 = 15KΩ和R2 = 30KΩ來實(shí)現(xiàn)2倍的增益。R3（10KΩ）有助于通過平衡輸入來抑制不需要的信號(hào)。如果需要更大的增益，可以增加R2的值或減小R1的值，但R1的最小值建議為10KΩ。不過，不建議增益大于10，因?yàn)榇笤鲆鏁?huì)帶來更多的噪聲和失真。

負(fù)載與保護(hù)

線路驅(qū)動(dòng)器輸出的負(fù)載范圍為最小600Ω至標(biāo)稱10KΩ。在VDD為3.3V時(shí)，最大輸出信號(hào)為2V RMS，能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá)200pF的容性負(fù)載。如果需要驅(qū)動(dòng)更大的容性負(fù)載（如2.2nF），則應(yīng)串聯(lián)至少33Ω的電阻（RPC），以提供穩(wěn)定性和保護(hù)。

電源上電與靜音控制

在VDD引腳加電時(shí)，器件會(huì)進(jìn)入爆音抑制模式，對(duì)兩個(gè)輸出施加電阻性負(fù)載。當(dāng)VEE引腳電壓超過約1.5V時(shí)，上電序列開始，將輸出置于靜音狀態(tài)。此狀態(tài)會(huì)一直保持，直到MUTEB引腳為高電平且UVP引腳電壓超過約1.25V。當(dāng)MUTEB引腳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出將跟隨輸入信號(hào)。需要注意的是，在有有效信號(hào)之前，不應(yīng)將MUTEB引腳拉高。通過將MUTEB引腳拉低，可以從正常操作進(jìn)入靜音狀態(tài)。如果電源中斷，UVP引腳可用于強(qiáng)制器件進(jìn)入靜音狀態(tài)。

欠壓保護(hù)（UVP）

當(dāng)電源電壓降至所需電壓以下時(shí)，UVP引腳可強(qiáng)制器件進(jìn)入靜音狀態(tài)。如果不需要此功能，應(yīng)將UVP引腳連接到VDD。通過外部電阻上產(chǎn)生的標(biāo)稱5μA電流提供反饋，開啟電壓由R11和R12與內(nèi)部1.22V參考電壓的比值決定，計(jì)算公式為 (V{ON}=1.22V*(R11 + R12) / R11) ，關(guān)閉電壓為 (V{OFF}=V_{ON}-(5uA * R12)) 。

應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

放大器電路

NAU8220可用于實(shí)現(xiàn)單端和差分模式的放大器配置。單端配置中，輸入信號(hào)通過交流耦合電容（Cin）阻擋直流成分，輸入電阻（Rin）和Cin構(gòu)成高通濾波器。根據(jù)所需的截止頻率，可以使用公式 (Cin = 1 / (2πRinfc)) 計(jì)算Cin的值。差分輸入功能通過復(fù)制單端配置中的值來實(shí)現(xiàn)，所需增益可通過根據(jù)表格選擇合適的R1和R2值來實(shí)現(xiàn)。

低通濾波器電路

許多數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）需要低通濾波器來去除sigma-delta調(diào)制器產(chǎn)生的帶外噪聲。常用的是多反饋（MFB）二階低通濾波器，它所需的組件比其他濾波器配置更少。通過將MFB濾波器的傳遞函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)二階低通濾波器方程進(jìn)行比較，可以根據(jù)給定的截止頻率（fc）和Q（品質(zhì)因數(shù)）值計(jì)算組件值。

典型應(yīng)用與特性

文檔中給出了單輸入放大器配置和差分輸入放大器配置的典型應(yīng)用圖，并提供了相關(guān)的電阻和電容值。同時(shí)，還展示了總諧波失真加噪聲與頻率、輸出電壓的關(guān)系，以及串?dāng)_與頻率的關(guān)系等典型特性曲線。

封裝規(guī)格與訂購信息

封裝規(guī)格

• SOP - 14封裝：提供了詳細(xì)的尺寸信息，包括高度、引腳間距等參數(shù)。
• TSSOP - 14封裝（14L 4.4X5.0 MM2）：同樣給出了精確的尺寸規(guī)格。

訂購信息

NAU8220的訂購編號(hào)格式為NAU8220 ，其中封裝材料為G表示無鉛封裝/綠色環(huán)保，封裝類型S表示14引腳SOP封裝，W表示14引腳TSSOP封裝。

總結(jié)

新唐NAU8220以其出色的性能、豐富的功能和靈活的應(yīng)用設(shè)計(jì)，為音頻線路驅(qū)動(dòng)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的配置和參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的音頻效果。你在使用類似音頻線路驅(qū)動(dòng)器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。