1、 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 1 高效率、 低噪声、 超低失真、恒定大音量 第七代 K 类 音乐功放 特性 低噪声： 53V 功放整体效 率高达 80% 超低失真度： 0.008% 锂电池电压范围内，恒定功率输出 喇叭保护功率可配： 0.6W、 0.8W、 1W 和 1.2W 第二代防破音功能 超强 TDD-Noise 抑制 优异的 pop-click 抑制 一线脉冲控制 高 PSRR： -68dB（ 217Hz） ESD 保护： 6kV (HBM) 纤小的 0.4mm pitch 1.6mm1.68mm CSP-
2、14 封装 应用 智能 手机 概要 AW8737S 是专为提升智能机整体音质而开发的一款高效率，低噪声，超低失真，恒定大音量的升级版第七代 K 类音乐功放 。采用效率高达93%的 K-Chargepump 电荷泵升压技术，功放整体效率高达 80%，大大延长智能机的使用时间；AW8737S 的底噪仅为 53V，具有高达 97dB 的信噪比 (SNR)。 0.008%的超低失真度和独特的防破音技术带来高品质的音乐享受。 AW8737S 有 0.6W， 0.8W， 1W 和 1.2W 四个喇叭保护功率等级，推荐使用额定功率在 0.5W及以上的喇叭。 AW8737S 采用独特的防破音技术，输出功率 不
3、会随着锂电池电压的降低而下降，在手机的整个工作电压（ 3.3V-4.35V）内，功率保持恒定，防止手机使用过程中，声音越来越小。 AW8737S 采用艾为 专有的 TDD-Noise 抑制技术和 EMI 抑制 技术，有效抑制 TDD-Noise 和EMI 干扰的产生。 AW8737S 内置过流保护、过热保护和短路保护功能，有效地保护芯片。 AW8737S 采用纤小的0.4mm pitch 1.6mm 1.68mm CSP-14 封装。 典型应用图 P u l s e I n p u tC 1 PA W 8 7 3 7 SC 1 NCO U T4 . 7 u F1 0 VP V D DI N P
4、I N N3 K 1 5 n F3 K 1 5 n FC i nC i n R i nR i nV O PV O NG N DV D DS H D NCF 12 . 2 u FCS 14 . 7 u FV B A TC d2 2 0 p FA 4A 2A 1C 2 , C 4B 4D 4B 1B 2C 21 n FC 31 n FD 3A 3 , B 3D 2C 1C 2 P C 2 NCF 22 . 2 u FB 1D 1CS 20 . 1 u F单 端 输 入S P K123 4图 1 AW8737S 单端 输入方式 应用 图 手册中提到的全部商标所有权归各自拥有者所有。 AW8737S
5、产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 2 引脚分布及标识图 I N P I N NS H D NG N DP V D DC 2 NC 2 P C 1 PC 1 NV D DV D DV O PV O N12 3 4ABCDG N DA W 8 7 3 7 S C S R T O P V I E W（ 俯 视 图 ）A W 8 7 3 7 S C S R M A R K I N G（ 器 件 标 识 图 ）请 注 意 引 脚 编 号K 3 7 S A W 8 7 3 7 S C S RX X X X 生 产 跟 踪 码K 3 7 SX X X
6、 X12 3 4ABCD图 2 AW8737S 引脚分布 俯视图及器件标识 图 引脚定义及功能 序号 符号 描述 A1 INP 正相输入端 A2 INN 反相输入端 A3 VDD 电源 A4 SHDN 芯片关断引脚，低有效；支持一线脉冲控制 B1 C2N Flying 电容 C2 的负相端 B3 VDD 电源 B4 VOP 正相输出端 C1 C1N Flying 电容 C1 的负相端 C2， C4 GND 模 拟地 D1 C2P Flying 电容 C2 的正相端 D2 C1P Flying 电容 C1 的正相端 D3 PVDD 升压电荷泵输出电压 D4 VON 反相输出端 艾为同系列产品对比
7、 项目 测试 条件 AW8736 AW8737 AW8737S AW8738 输出 PVDD(V) VDD=4.2V 5.8 6.05 6.05 6.05 输出噪声电压(V) VDD=4.2V， f=20Hz to 20kHz， input ac grounded， 8V/V,A-weighting 125 52 53 40 效 率 (%) VDD=3.6V， Po=1.0W， RL=8+33H 75 80 80 83 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 3 功能框图 IN NIN PC las s - KMod ul a
8、 torUltra L ow EMI ou tpu t s ta geSH D NNCN G N DO SCVO PVO NK - C harg epu mpSHD N & BIASC 1 PC 2 PPVD DVD DIN PU T B U FF ERSEG MEN TED O TPN oi s e C a nce ll or C 1 NC 2 NO C PO VPC urre nt Li m itAW 8737 S图 3 AW8737S 功能框 图 典型应用图 C 1 PA W 8 7 3 7 SC 1 NCO U T4 . 7 u F1 0 VP V D DI N PI N N3 K 1
9、 5 n F3 K 1 5 n FC i nC i n R i nR i nV O PV O NG N DV D DS H D NCF 12 . 2 u FCS 14 . 7 u FV B A TC d2 2 0 p FA 4A 2A 1C 2 , C 4B 4D 4B 1B 2C 21 n FC 31 n FD 3A 3 , B 3D 2C 1C 2 P C 2 NCF 22 . 2 u FB 1D 1CS 20 . 1 u F单 端 输 入S P KP u l s e I n p u t123 4图 4 AW8737S 单端输入方式 应用 图 (注 1) Note1： 单端输入时，可以从
10、INN、 INP 任意一输入端输入音频信号，另一输入端通过输入电阻、电容接地。 AW8737S 也可差分输入。 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 4 P u l s e I n p u t123 4C 1 PA W 8 7 3 7 SC 1 NCO U T4 . 7 u F1 0 VP V D DI N PI N N3 K 1 5 n F3 K 1 5 n FC i nC i n R i nR i nV O PV O NG N DV D DS H D NCF 12 . 2 u FCS 14 . 7 u FV B A TC
11、 d2 2 0 p FA 4A 2A 1C 2 , C 4B 4D 4B 1B 2C 21 n FC 31 n FD 3A 3 , B 3D 2C 1C 2 P C 2 NCF 22 . 2 u FB 1D 1CS 20 . 1 u F差 分 输 入S P K图 5 AW8737S 差 分输入方式 应用 图 定购信息 产品型号 工作温度范围 封装形式 器件标记 发货形式 AW8737SCSR -40 85 CSP-14 K37S 卷带包装 3000 片 /盘 A W 8 7 3 7 S装 运 形 式R : T a p e & R e e l封 装 形 式C S : C S P 1 4绝对最大额
12、定值 (注 2) 参数 范围 电源电压 VDD -0.3V to 6V INP， INN 引脚电压 -0.3V to VDD+0.3V 封装热阻 JA 84.9/W 环境温度 -40 to 85 最大结温 TJMAX 125 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 5 存储温度 TSTG -65 to 150 引脚温度（焊接 10 秒） 260 ESD 范围 （注 3） HBM（人体静电模式） 6KV Latch-up 测试标准： JEDEC STANDARD NO.78B DECEMBER 2008 +IT： 450mA -
13、IT： -450mA 注 2： 如果器件工作条件超过上述各项极限值，可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条件下，其可靠性及寿命可能受到影响。 注 3： HBM 测试方法是存储在一个 100pF 电容上的电荷通 过 1.5 K 电阻对引脚放电。测试标准： MIL-STD-883G Method 3015.7 模式说明 (TA=25 ,VDD=4.2V) AW8737S 功放外部输入 电容为 Cin，外部输入 电阻为 Rin，内部输入电阻为 16.6K， K 类 放大倍数为319.5K/(Rin+16.6K)。 推荐
14、的典型应用： 1、 Cin=15nF， Rin=3K， 放大倍数 为 16.3V/V； 2、 Cin=15nF， Rin=10K， 放大倍数为 12V/V； 模式 使能信号 放大倍数（ V/V） NCN 功率（ W） NCN 功能 Rin=3K Rin=10K RL=8+ 33H RL=6+ 33H 模式 1 16.3 12 1.2 1.6 模式 2 16.3 12 1 1.3 模式 3 16.3 12 0.8 1.0 模式 4 16.3 12 0.6 0.8 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 6 电气特性 测试条件：
15、TA=25 ， VDD=3.6V， RL=8+33H， f=1kHz（除非特别说明） 参数 测试 条件 最小 典型 最大 单位 VDD 电源电压 3.0 5.5 V VIH SHDN 高电平输入 1.3 VDD V VIL SHDN 低电平输入 0 0.35 V |VOS| 输出失调电压 无输入 , VDD=3.0V to 5.5V -30 0 30 mV ISD 关断电流 VDD=3.6V, SHDN =0V 1 A TTG Thermal AGC 启动温度阈值 150 TTGR Thermal AGC 退出温度阈值 130 TSD 过温保护温度阈值 160 TSDR 过温保护退出温度阈值
16、120 TON 启动时间 40 ms K-Chargepump 电荷泵 PVDD 输出电压 VDD =3.0V to 4V 1.5* VDD V VDD 4V 6.05 V Vhys OVP 迟滞电压 VDD 4V 50 mV FCP 电荷泵工作频率 VDD=3.0V to 5.5V 0.8 1.06 1.33 MHz CP 电荷泵 效率 VDD=3.6V, Iload=200mA 93 % TST 软启动时间 空载 , COUT=4.7F 1 1.2 1.4 ms IL PVDD 短地限流 200 300 400 mA K 类功放（模式 1-4） Iq 静态电流 VDD=4.2V, 无输入
17、, 空载 10 15 mA 效率 VDD=3.6V, Po=1.0W, RL=8+33H 80 % Fosc 调制频率 VDD=3.0V to 5.5V 600 800 1000 kHz Av 放大倍数 外部输入电阻 =3k 16.3 V/V Vin 推荐输入电压 VDD=3.0V to 5.5V 1 Vp Rini 内部输入电阻 模式 1模式 4 16.6 k Fhin 输入高通截止频率 Cin=15nF， 外部输入电阻 =3k 542 Hz Pncn 模式 1 的 NCN 功率 VDD=4.2V, RL=8+33H 1.08 1.2 1.32 W VDD=4.2V, RL=6+33H 1.
18、44 1.6 1.76 W VDD=4.2V, RL=4+15H 2.16 2.4 2.64 W VDD=4.2V, RL=3+15H 2.16 2.4 2.64 W 模式 2 的 NCN 功率 VDD=4.2V, RL=8+33H 0.9 1 1.1 W VDD=4.2V, RL=6+33H 1.17 1.3 1.43 W VDD=4.2V, RL=4+15H 1.8 2 2.2 W VDD=4.2V, RL=3+15H 2.16 2.4 2.64 W 模式 3 的 NCN 功率 VDD=4.2V, RL=8+33H 0.72 0.8 0.88 W AW8737S 产品手册 2015 年 1
19、2 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 7 参数 测试 条件 最小 典型 最大 单位 Pncn 模式 3 的 NCN 功率 VDD=4.2V, RL=6+33H 0.9 1.0 1.1 W VDD=4.2V, RL=4+15H 1.44 1.6 1.76 W VDD=4.2V, RL=3+15H 1.8 2.0 2.2 W 模式 4 的 NCN 功率 VDD=4.2V, RL=8+33H 0.54 0.6 0.66 W VDD=4.2V, RL=6+33H 0.72 0.8 0.88 W VDD=4.2V, RL=4+15H 1.08 1.2 1.32 W VDD=4
20、.2V, RL=3+15H 1.44 1.6 1.76 W PSRR 电源抑制比 VDD=4.2V, Vp-p_sin=200mV 217Hz -68 -58 dB 1kHz -68 -58 dB SNR 信噪比 VDD=4.2V, Po=1.75W, THD+N=1%,RL=8+33H，Av=8V/V 97 dB Vn 输出噪声电压 VDD=4.2V, f=20Hz to 20kHz, input ac grounded， AV=8V/V A-weighting 53 Vrms VDD=4.2V, f=20Hz to 20kHz, input ac grounded, 12V/V 58 Vr
21、ms VDD=4.2V, f=20Hz to 20kHz, input ac grounded, 16V/V 68 Vrms THD+N 总谐波失真 +噪声 VDD=3.6V, Po=1W, RL=8+33H, f=1kHz, mode1 0.008 % VDD=3.6V, Po=1W,RL=6+33H,f=1kHz,mode1 0.008 % 一线脉冲控制 TH SHDN 高电平持续时间 VDD=3.0V to 5.5V 0.75 2 10 s TL SHDN 低电平持续时间 VDD=3.0V to 5.5V 0.75 2 10 s TLATCH SHDN 状态锁存时间 VDD=3.0V t
22、o 5.5V 150 500 s TOFF SHDN 关断延迟时间 VDD=3.0V to 5.5V 150 500 s NCN（注 4） TAT 启动时间 完成 13.5dB 压缩 40 ms TRL 释放时间 完成 13.5dB 释放 1.2 s AMAX 最大衰减增益 -13.5 dB 注 4： 启动时间是指增益衰减 13.5dB 的时间，释放时间是指增益恢复 13.5dB 的时间。 测试 方法 AW8737S 为数字输出方式，输出为方波信号，如图 6 所示，需要在两个输出各接一个低通滤波器将开关调制频率滤除，然后测量滤波器的差分输出即可得到模拟输出信号。 AW8737S 产品手册 20
23、15 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 8 V O PV O NI N PI N NR i nC i nA W 8 7 3 7 SR i nC i n3 0 k H zL o w - P a s s F l i t e r5 0 0 5 0 0 1 0 n F1 0 n F图 6 AW8737S 测试电路图 低通滤波器推荐采用表 1 中的电阻、电容值。 滤波电阻 滤波电容 低通截止频率 500 10nF 32kHz 1k 4.7nF 34kHz 表 1. AW8737S 测试用滤波器推荐值 功率计算方法 根据上面的测试方法，在低通滤波器的输出端得到差分模拟
24、信号，利用示波器测试差分模拟信号的有效值 Vo_rms，如下图所示： V o _ r m s图 7 输出有效值示意图 扬声器的功率计算如下： ）：扬声器的负载阻抗（ LL 2L RR )r m s_Vo(P AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 9 典型特性曲线 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 23 . 33 . 5 3 . 94 . 3电 源 电 压 ( V )NCN输出功率(W)N C N 输 出 功 率 v s 电 源 电 压3 . 7 4 . 11 . 4R L = 8 + 3 3 H模
25、式 1模 式 2模 式 3A W 8 7 3 7 S 功 率 保 持 不 变01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 00 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2输 出 功 率 ( W )效率(%)功 放 效 率 v s 输 出 功 率R L = 8 + 3 3 HV D D = 4 . 2 VV D D = 3 . 6 V01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 00 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2输 出 功 率
26、( W )效率(%)K - c h a r g e p u m p 效 率 v s 输 出 功 率CF 1, CF 2= 2 . 2 FCO U T= 4 . 7 FV D D = 4 . 2 VV D D = 3 . 6 V模 式 41 62 424681 01 21 41 82 02 25 01 0 02 0 K1 K 1 0 K增 益 v s 频 率频 率 ( H z )增益(V/V)M O D E 1 M O D E 4R i n e = 3 k C i n = 1 FRL= 8 + 3 3 H2 00 . 110 . 0 1T H D + N v s 频 率THD+N(%)频 率 (
27、 H z )5 01 0 0 2 0 K1 K1 0 K1 02 00 . 0 0 1M O D E 1 0 . 8 WVD D= 4 . 2 VR i n e = 3 k C i n = 1 FRL= 8 + 3 3 H0 . 110 . 0 1T H D + N v s 频 率THD+N(%)频 率 ( H z )5 01 0 0 2 0 K1 K1 0 K1 02 00 . 0 0 1M O D E 1 0 . 8 WVD D= 4 . 2 VR i n e = 3 k C i n = 1 FRL= 6 + 3 3 HAW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有
28、 2015 上海艾为电子技术有限公司 10 2功 率 v s 输 入功率(W)输 入 ( V p )0 . 110 . 510 . 522功 率 v s 输 入功率(W)输 入 ( V p )0 . 110 . 510 . 52M o d e 2VD D= 4 . 2 Vf = 1 k H zRL= 8 + 3 3 HN C NM o d e 1VD D= 4 . 2 Vf = 1 k H zRL= 8 + 3 3 H0 . 2 81 . 3 0N C N0 . 2 51 . 2 00 . 1 0 . 10 . 12功 率 v s 输 入功率(W)输 入 ( V p )0 . 110 . 51
29、0 . 52N C NM o d e 3VD D= 4 . 2 Vf = 1 k H zRL= 8 + 3 3 H0 . 2 31 . 0 70 . 12功 率 v s 输 入功率(W)输 入 ( V p )0 . 110 . 510 . 52N C NM o d e 4VD D= 4 . 2 Vf = 1 k H zRL= 8 + 3 3 H0 . 20 . 9 32 0 1 0 02 0 K1 K 1 0 K- 9 0- 8 0- 7 0- 6 0- 5 0- 4 0- 3 0PSRR(dB)P S R R v s 频 率频 率 ( H z )VD D= 3 . 6 VVD D= 4 .
30、2 V- 2 0- 1 00M o d e 1R i n e = 3 k C i n = 1 FRL= 8 + 3 3 H2 0 1 0 02 0 K1 K 1 0 K- 9 0- 8 0- 7 0- 6 0- 5 0- 4 0- 3 0PSRR(dB)P S R R v s 频 率频 率 ( H z )VD D= 3 . 6 VVD D= 4 . 2 V- 2 0- 1 00M o d e 4R i n e = 3 k C i n = 1 FRL= 8 + 3 3 HAW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 11 启 动 时
31、序S H D NV O P & V O N1 0 m s / d i v关 断 时 序S H D NV O P & V O N1 0 0 s / d i vN C N 功 能 启 动 时 序1 0 m s / d i vV i nV O P - V O NN C N 功 能 释 放 时 序V i nV O P - V O N2 0 0 m s / d i vAW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 12 工作原理 AW8737S 是专为提升智能机整体音质而开发的一款高效率，低噪声，超低失真，恒定大音量的升级版第七代 K 类音乐功
32、放 。采用效率高达 93%的 K-Chargepump 电荷泵升压技术，功放整体效率高达 80%，大大延长智能机的使用时间； AW8737S 的底噪仅为 53V，具有高达 97dB 的信噪比 (SNR)。 0.008%的超低失真度和独特的防破音技术带来高品质的音乐享受。 AW8737S 有 0.6W， 0.8W， 1W 和 1.2W 四 个喇叭保护功率等级，推荐使用额定功率在 0.5W 及以上的喇叭 ，既 大大提升音量，又有效保护喇叭 。 AW8737S 采用独特的防破音技术，输出功率不会随着锂电池电压的降低而下降，在手机的整个工作电压（ 3.3V-4.35V）内，功率保持恒定，防止手机使用过
33、程中，声音越来越小。 AW8737S 内置优异的 Pop-click 杂音抑制电路，有效避免了芯片在开启和关断操作时的 Pop-click 杂音。 AW8737S 采用艾为专有的 TDD-Noise 抑制技术和 EMI 抑制技术，有效抑制 TDD-Noise 和 EMI 干扰的产生 。 AW8737S 内置过流保护、过热保护 和短路 保护功能，有效地保护芯片。 AW8737S 采用 纤小 的 0.4mm pitch 1.6mm 1.68mm CSP-14 封装 ，额定的工作温度范围为 -40 至 85 。 恒定功率输出 在手机音频应用中， NCN 功能对提升音乐音量音质非常具有诱惑力，但是随着
34、锂电池电压的下降，普通功放的输出功率会逐渐减小，使得音乐音量越来越小，难以在整个电池电压范围内提供高品质的音乐。AW8737S 采用独特的 第二代 NCN 技术，在整个锂电池电压 3.3V4.35V 范围内， NCN 功率保持恒定，输出 功率不会随着电池电压的降低而下降，在手机使用过程中，即使电池电压下降， AW8737S 依然可以提供高品质大音量的音乐享受。 AW8737S 共有 4 种工作模式， 四 种工作模式 都 带有 NCN 功能， 输出功率保持恒定， 功率 等级 分别为 1.2W， 1W， 0.8W， 0.6W。 第二代 NCN(Non-Crack-Noise)技术 音频应用中，输入
35、信号过大或电池电压下降等因素都会导致音频放大器的输出信号发生不希望的破音失真，并且过载的信号会对扬声器造成永久性损伤。 传统的 NCN 功能 通过检测放大器的破音失真，自动调整系统增益，使得输出音频信 号保持圆润光滑，不仅有效地避免了大功率过载输出对喇叭的损坏，同时带来 不变的震撼 的 高品质音乐享受 。 传统的 NCN 功能如下图 8 所示。 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 13 无 N C N 功 能 ， 输 出 信 号 增 大 后 ， 出 现 截 顶 失 真 N C N 功 能 ， 输 出 不 会 失 真 ， 无
36、 破 音 产 生电 池 电 压无 N C N 功 能 ， 电 池 电 压 降 低 后 ， 出 现 截 顶 失 真 N C N 功 能 ， 输 出 不 会 失 真 ， 无 破 音 产 生电 池 电 压图 8 传统 NCN 工作原理图 AW8737S 采用 艾为独特的第二代 防 破音（ NCN）技术， 输出信号不受电源轨的限制， 在电池电压下降 时， NCN 输出信号 不会失真， 幅度不变， 保持功率恒定输出。 如图 9 所示。 在手机使用过程中，即使电池电压下降， AW8737S 依然可以提供高品质大音量的音乐享受。 传 统 N C N 功 能 ， 电 池 电 压 降 低 后 ， 输 出不 会
37、失 真 ， 无 破 音 产 生 ， 输 出 功 率 下 降电 源 轨恒 定功 率电 池 电 压第 二 代 N C N 功 能 ， 输 出 不 会 失 真 ，无 破 音 产 生 ， 恒 定 功 率 输 出 图 9 第二代 NCN 工作原理图 启动时间 （ attack time） 启动时间是指 NCN 功能从检测发现输出破音失真，到增益衰减 -13.5dB 所需要的时间。快速的启动时间可以响应快速变化的信号，防止瞬间破音产生并很好地保护喇叭，但是快速的启动时间可能会带来喘息声的问题；缓慢的启动时间可以保持音乐缓慢变化的韵律，但是缓慢的启动时间对快速的信号变化响应较差，可能会带来破音的问题。 AW
38、8737S 针对手机等便携式设备的音频特点，启动时间设置为 40ms，在保持音乐韵律的同时，有效消除破音、保护喇叭。 释放时间 （ release time） 释放时间是指 NCN 功能从检测输出不再破音失真，到恢复为正常增益所需要的时间。快速的释放时间可以响应快速变化的信号，可以很好的恢复音乐中快速变化的信号，但是和启动时间一样，快速的释放时间也可能会带来喘息声；缓慢的释放时间使失真平滑，柔和，可以较好地抑制破音产生，但较长的释放时间会使音乐听起来 “闷 ”，缺乏冲击力。 AW8737S 针对手机等便携式设备的音频特点，释放时间设定为 1.2s。 AW8737S 产品手册 2015 年 12
39、 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 14 K-Chargepump 电荷泵 AW8737S 采用 K-chargepump 电荷泵升压技术， 具有高效率和高驱动能力， 工作频率 1.1MHz, 内置软启动电路， 限流控制环路 和过压控制环路 ， 保证电路稳定可靠工作 。 高 效率 AW8737S 采用 的 K-chargepump 电荷泵 架构 ， 升压输出电压 PVDD 为输入电压 VDD 的 1.5 倍， 理想效率可达 100%。 K-chargepump 电荷泵的效率是输出功率和输入功率的比值，即 %100*INOUTPP 比如在一个理想的 M倍压 K-cha
40、rgepump电荷泵中，输入电流 IIN是输出电流 IOUT的 M倍，效率公式可以写为 ： %1 0 0*%1 0 0* *%1 0 0* INO U TO U TIN O U TO U TINO U T VM VIMV IVPP 其中 M是电荷泵的工作模式变量 (1.5 倍 ),VOUT为电荷泵输出电压， VIN为电源电压 ， IOUT为负载电流 。 对于 K-chargepump电荷泵 ，输出电压是输入电压的 1.5 倍， 可以极大的提高电源效率 ，考虑到 电荷泵 内部开关 的 损耗和 IC静态电流损耗，实际的效率 也高 达 93%。 电荷泵结构 图 10 为电荷泵的基本原理图， AW87
41、37S 中使用 的电荷泵包括 7 个开关，通过对 7 个开关的时序控制，使输出电压 PVDD 为输入电压 VDD 的 1.5 倍。 +CF 12 . 2 u FCF 22 . 2 u FV D DP V D DC 1 PC 1 NC 2 PC 2 NS 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7CO U T4 . 7 u FCI N4 . 7 u F图 10 电荷泵原理图 电荷泵的工作过程有两个相位，在 1 中，如图 11 所示： S1， S2 和 S3 闭合， VDD 对 Flying 电容CF1， CF2 充电。 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015
42、 上海艾为电子技术有限公司 15 +CF 12 . 2 u FCF 22 . 2 u FV D DP V D DC 1 PC 1 NC 2 PC 2 NS 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7CO U T4 . 7 u FCI N4 . 7 u F充 电 相图 11 1： Flying 电容充电 在 2 中，如图 12 所示： S1， S2 和 S3 断开， S4， S5， S6 和 S7 闭合，由于电容两端的电压不能突变，因此 Flying 电容 CF1， CF2 电压叠加在 VDD 上，使 PVDD 升到了更高的电压。 +CF 12 . 2 u FCF 22 . 2 u FV D DP
43、V D DC 1 PC 1 NC 2 PC 2 NS 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7CO U T4 . 7 u FCI N4 . 7 u F放 电 相图 12 2： Flying 电容电荷转移到输出电 容 COUT 软启动 为了 限制 K-chargepump 电荷泵 启动过程中电源的浪涌电流， 电荷泵 具有软启动功能。启动过程中电源电流限制在 350mA。 软启动时间为 1.2ms。 限流控制 K-chargepump 电荷泵架构集成了限流控制环路，在正常工作中，当负载过重或者某种情况使电荷泵流过很大电流时，限流控制环路控制电荷泵的最大输出电流能力，电源限流在 2A。 AW8737S
44、 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 16 过压 保护 (OVP)控制 K-chargepump 电荷泵架构的输出电压 PVDD 是输入电压 VDD 的 1.5 倍 ， 为内部功放电路提供高压电压轨，允许功放在锂电池电压范围内 提供更大的输出动态范围，从而实现大音量、高品质的 K 类音响功放播放效果。 K-chargepump 集成了 过压 保护 控制环路 ， 在输入电压 VDD 大于 4V 时，输出电压 PVDD 不再是 VDD 的倍数， 而是 由过压控制环路使 PVDD 稳定在 6.05V，迟滞电压为 50mV 左右。 抗干扰一线脉冲
45、控制技术 一线脉冲控制技术是一种只需要单 GPIO 口就可以对芯片进行操作，完成多种功能的控制方法，在GPIO 口紧缺和布线紧张的便携式系统中很受欢迎。 当控制信号的走线比较长，由于信号完整性或者射频干扰的问题，会产生窄小的毛刺信号，艾为的一线脉冲控 制技术在控制管脚内部加入了 Deglitch 技术，可以有效消除毛刺信号的影响，如图 13 所示。 D e g litc h毛刺被消除掉带有毛刺的控制信号S HD NAW 8737 S图 13 艾为 Deglitch 功能示意图 传统的一线脉冲控制技术在芯片启动后仍然接收控制端口的脉冲信号，因此当主控芯片（如手机 BB）在芯片工作期间误送脉冲时，
46、就会发生状态错误的现象。 AW8737S 采用了一线脉冲状态锁存的技术，在主控芯片送入脉冲后，将状态锁存，不再接收误送的脉冲信号，如图 14 所示。 状 态 4 状 态 3传 统 一 线 脉 冲 控 制 技 术状 态 4抗 干 扰 一 线 脉 冲 控 制 技 术状 态 4TL A T C H屏 蔽 异 常 脉 冲 信 号图 14 抗干扰一线 脉冲功能示意图 一线脉冲控制方法 AW8737S 通过检测 SHDN 管脚送入的一线脉冲信号上升沿数目来判断进入何种模式，如图 15 所示：SHDN 管脚直接拉高 并保持高电平 ，只有一个上升沿， AW8737S 进入模式 1； SHDN 管脚直接拉高、拉
47、低、拉高 并保持高电平 ，有两个上升沿， AW8737S 进入模式 2 依次类推， AW8737S 有 4 种工作模式，最多可以送入 4 个上升沿，上升沿的数目不允许超过 4 个。 AW8737S 产品手册 2015 年 12 月 V1.0 版权所有 2015 上海艾为电子技术有限公司 17 一线脉冲的高、低电平时间为 0.75s 到 10s 之间，建议采用 2s 的高、低电平时间。 THTL0 . 7 5 s TL, TH 1 0 s模 式 1模 式 2模 式 3模 式 4TO F F图 15 一线脉冲控制方法 需要在模式之间切换时，需要将 SHDN 先拉低，拉低时间（建议拉低时间为 1ms）超过 TOFF 后，芯片关断，内部寄存器
