迷你低电压BTL功放DIY——功率3W，待机电流仅01微安
随着各种便携式数码产品的普及，对功放IC的要求也越来越高。像以前常用的LM386、TDA2822M这类功放IC的外围电路较复杂，在低电压下输出功率小，并且待机耗电也较大。本文介绍一款用迷你音响里常用的低电压BTL功放IC制作的迷你BTL功放电路，其工作电压范围为2～6V，并且电路简洁，输出功率大（在电源电压为5V，RL为4Ω时，输出功率可达2.5W）。该功放电路还带有关断控制端，可以输入一个TTL信号来控制整个功放电路的工作与否，处于关闭状态时，整个功放电路的待机电流仅有0.1μA。
▲ 迷你低电压BTL功放电路原理图。
电路如上图所示。LM4871 是美国NSC公司生产的一款适用于各种便携式数码产品的低电压BTL功放IC，其工作电压范围为2～6V，静态电流为6.5mA（典型值），若处于关闭状态时，整个IC的工作电流仅有0.1μA。
▲ LM4871的内部电路框图。
LM4871功放电路的闭环放大倍数可由④、⑤脚外接的电阻R1和R2调整。减小电阻R1的阻值，或增大电阻R2的阻值，皆可提高电路的闭环放大倍数。由于该功放电路的输入电阻就是R1的阻值，故R1不宜取值过小。想提高电路的放大倍数，一般通过增大R2的阻值来实现。 本电路的最低工作频率由C1和R1决定，增大C1的容量，可以使电路的低音更丰富。一般C1的大小视前级信号源而定。
LM4871引脚功能介绍
▲ LM4871的引脚功能。
LM4871的①脚为关断控制端，该端为高电平时，LM4871处于关断状态，此时整个电路不工作，处于微功耗待机状态。正常工作时，①脚应接低电平。 LM4871的关断控制功能很实用，譬如用于热释电红外报警器的功放电路，平时前级检测电路输出一个高电平信号加至LM4871的①脚，使其处于关断状态，这样可以减小静态耗电。若需要发出报警声时，只要输出一个低电平信号，即可使LM4871工作。假设采用TDA2822M作为功放电路，想关断该IC来降低静态耗电，需要添加电子开关才能实现。
LM4871的②脚为电压基准端，该端一般通过一个1μF的电容接地；③、④脚分别为同相输入端和反相输入端；⑤、⑧脚为BTL输出端；⑥脚为电源正端；⑦脚为电源负端。
▲ SOP-8封装的LM4871的外形。
LM4871的封装一般有两种，即DIP-8封装和SOP-8封装。一般SOP-8封装的更常见一些。
▲ LM4871的主要电参数。
从上图可见，LM4871在电源电压为5V时，若RL为3Ω时，输出功率为3W；RL为4Ω时，输出功率为2.5W；RL为8Ω时，输出功率为1.2W。
制作时，电容C1～C3可以选用独石电容或瓷片电容，C4选用470μF/10V的铝电解电容。若不需要使用LM4871的关断控制端，开关K亦可以省略，而将LM4871的①脚直接接地。上述的LM4871构成的BTL功放电路可以直接使用一节18650锂电池作电源，将锂电池及整个电路装在音箱里，这样便可以作为迷你有源音箱使用。
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NS4160纳芯威(NSIWAY) 5W单声道音频功放芯片介绍
NS4160概要
纳芯威（NSIWAY）NS4160是一款带AB类/D类工作模式切换功能、超低EMI、无需滤波器、5W单声道音频功放。通过一个控制管脚使芯片在AB类或者D类工作模式之间切换，以匹配不同的应用环境。即使工作在D类模式，NS4160采用先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干扰，最大限度地减少对其他部件的影响。NS4160无需滤波器的PWM调制结构及反馈电阻内置方式减少了外部元件、PCB面积和系统成本。NS4160内置过流保护、过热保护及欠压保护功能，有效地保护芯片在异常工作状况下不被损坏。并且利用扩频技术充分优化全新电路设计，高达90%的效率更加适合便携式音频产品。
NS4160提供eSOP8封装，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。
主要特性
AB类/D类工作模式切换功能
AB类/D类工作模式和低功耗关断模式通过一线脉冲控制，节省主控GPIO
5W输出功率
0.1%THD（1W输出功率、5V电源）
优异的全带宽EMI抑制能力
优异的“上电，掉电”噪声抑制
高达90%以上的效率(D类工作模式)
工作电压范围：3.0V～5.5V
过流保护、过热保护、欠压保护
eSOP8封装
应用领域
手提电脑
台式电脑
低压音响系统
典型应用电路
图1NS4160典型应用电路
极限参数
注 ：在极限值之外或任何其他条件下，芯片的工作性能不予保证。
芯片基本结构描述
NS4160是单声道带AB类，D类工作模式切换功能的音频功率放大器。芯片内部集成了反馈电阻，放大器的增益可以在外围通过输入电阻设置。其原理框图如下：
纳芯威常用音频芯片
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纳芯威NS4890B单声道、AB类音频功放
纳芯威NS4871单声道、AB类音频功放、底部散热
纳芯威NS4830电荷泵升压、转换效率高、AB/D类切换
纳芯威NS4820双电荷泵升压、防失真
纳芯威NS4818AGC、内置电荷泵升压、抗干扰
纳芯威NS4816AGC、内置电荷泵升压、抗干扰
纳芯威NS4815内置电荷泵升压、抗干扰、NCN
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鑫富立科技纳芯威一级代理
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