做便携音频的都来抄作业:NCP2890 1W功放实测经验分享
最近在做一款手持对讲机的音频输出方案,挑了一圈最终选了安森美这颗NCP2890,用下来整体感受就是:外围省、功耗低、不用额外加LDO,对便携设备太友好了,今天把踩过的坑和核心设计点整理出来给大家参考。
文件下载:NCP2890AFCT2G.pdf
一、为什么选它?先看核心参数够不够打
这颗就是专门为便携通讯、消费电子做的BTL结构音频功放,几个核心优势直接戳中便携设计的痛点:
- 宽压适配不用LDO:供电范围2.2V~5.5V,PSRR做到了-64dB,直接接锂电池就行,省了一颗LDO的成本和布板空间,我测了3.7V锂电带载的时候,电源纹波完全不会串到音频里,音质够干净。
- 输出功率完全够用:
- 5V供电带8Ω负载,THD+N<0.1%时能稳定输出1W
- 2.6V供电带4Ω负载也有320mW,手持设备、智能门锁这类小喇叭场景完全够
- 原生防爆音:内置pop&click抑制电路,开关机没有刺耳的冲击声,不用自己额外加延时电路。
- 待机功耗几乎可以忽略:关断模式下电流只有100nA,电池供电的产品完全不用担心待机耗电问题。
还有车规级版本NCV2890,过了AEC-Q100认证,车机、车载外设也能用。
二、设计重点:这几个参数别瞎选
1、增益配置别贪高
增益是靠外部的Rin和Rf两个电阻调的,公式是Avd=2*Rf/Rin,官方推荐增益做2~5倍,我一开始为了追求大音量调到了8倍,THD直接飙到0.5%以上,底噪也明显变大,后来调到3倍,音质和音量平衡得最好。 一般选Rin=22kΩ就行,不用选太大,不然输入电容也要跟着变大。
2、三个电容是调优关键
| 电容类型 | 推荐值 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 输入耦合电容Cin | 0.1~0.39μF | 和Rin组成高通滤波,选太大的话上电冲电时间长,反而容易出爆音 |
| 旁路电容Cby | 1μF | 最影响爆音的参数!选1μF的时候开关机完全没有冲击声,如果要更快的启动速度可以降到0.1μF,但要接受轻微的爆音 |
| 电源退耦电容 | 1μF陶瓷电容 | 尽量靠近Vp引脚和地,走线越短越好 |
3、散热别小看
两个封装的热阻差异很大,Layout的时候要注意:
- Micro8封装热阻是230℃/W,1W满功率输出的时候温升大概在60℃左右,正常室温用没问题
- 9脚CSP封装的热阻和铺铜面积强相关:50mm²铺铜热阻195℃/W,铺到500mm²能降到135℃/W,满功率用的话尽量多铺铜接地就行,我实测3.7V满负载跑2小时,外壳也就40℃出头。
内置160℃过热关断,还有800mA短路限流,正常用基本不会烧片子。
三、典型电路直接抄
单端输入电路(大部分场景通用)
只需要3颗阻容+功放本身,外围极其简单
BOM参考(以CSP封装为例)
| 元器件 | 参数 | 封装 | 备注 |
|---|---|---|---|
| U1 | NCP2890AFCT2G | 9CSP | 无铅版本 |
| Rf | 47kΩ | 0805 | Rin选22kΩ时增益为4倍 |
| Rin | 22kΩ | 0805 | |
| Cin | 0.22μF | 0805 | |
| Cby | 1μF | 0805 | |
| Cvdd | 1μF | 0805 | 电源退耦 |
四、选型后缀别买错
| 型号 | 封装 | 备注 |
|---|---|---|
| NCP2890DMR2G | Micro8 | 无铅民用级 |
| NCP2890AFCT2G | 9CSP | 无铅民用级 |
| NCV2890DMR2G | Micro8 | 无铅车规级 |
最后聊聊
我用这颗做了3批样机了,目前没有出现过音频失真、爆音的问题,成本也比同参数的TI方案便宜20%左右,除了官网的datasheet稍微老点(2006年的),没什么大毛病。
你们做便携音频都喜欢用哪颗功放?有没有遇到过什么难搞的爆音、底噪问题?评论区一起聊聊~