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STK4172II

器件型号:STK4172II
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厂商名称:SANYO [Sanyo Semicon Device]
厂商官网:www.semic.sanyo.co.jp/english/index-e.html
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STK4172II器件文档内容

Ordering number: EN2323A

                                                                                                     Thick Film Hybrid IC

                                                                                          STK4172 II

                                                AF Power Amplifier (Split Power Supply)
                                                               (40W + 40W min, THD = 0.4%)

Features                                                    Package Dimensions

The STK4102II series (STK4172II) and STK4101V             unit: mm
   series (high-grade type) are pin-compatible in the out-  4040
   put range of 6W to 50W and enable easy design.
                                                                                        [STK4172II]
Small-sized package whose pin assignment is the same
   as that of the STK4101II series

Built-in muting circuit to cut off various kinds of pop
   noise

Greatly reduced heat sink due to substrate temperature
   125C guaranteed

Excellent cost performance

Specifications
Maximum Ratings at Ta = 25C

                    Parameter          Symbol               Conditions                  Ratings           Unit
Maximum supply voltage
Thermal resistance                     VCC max                                                       48  V
Junction Temperature                     j-c
Operating substrate temperature                                                                      1.8  C/W
Storage temperature
Available time for load short-circuit  Tj                                                            150  C

                                       Tc                                                            125  C

                                       Tstg                                             -30 to +125       C

                                       ts       VCC = 32V, RL = 8, f = 50Hz, Po = 40W               2    s

Recommended Operating Conditions at Ta = 25C

                    Parameter          Symbol               Conditions                  Ratings           Unit
Recommended supply voltage               VCC
Load resistance                           RL                                                         32  V

                                                                                                     8   

SANYO Electric Co., Ltd. Semiconductor Business Headquarters

     TOKYO OFFICE Tokyo Bldg., 1-10, 1 Chome, Ueno, Taito-ku, TOKYO, 110 JAPAN

                                                                                             70997HA (ID) / O138YT / 9068MO, TS No. 2323--1/8
                                           STK4172II

Operating Characteristics at Ta = 25C, VCC = 32V, RL = 8, Rg = 600, VG = 40dB,
                                             RL : non-inductive load

                Parameter  Symbol          Conditions                               min  typ        max                  Unit
Quiescent current           ICCO                                                                                          mA
                            PO (1)  VCC = 38.5V                                    20   40         100                   W
Output power
                            PO (2)  THD = 0.4%,                                     40                                    W
Total harmonic distortion   THD     f = 20Hz to 20kHz                                                                     %
Frequency response          fL, fH                                                                                        Hz
Input impedance                     VCC = 29V, THD = 1.0%,                         45                                    k
Output noise voltage          ri    RL = 4, f = 1kHz                                                                    mVrms
Neutral voltage              VNO                                                                                          mV
Muting voltage               VN     PO = 1.0W, f = 1kHz                                             0.3                    V
                             VM
                                    PO  =  1.0W,  +0  dB                                 20 to 50k
                                                  3

                                    PO = 1.0W, f = 1kHz                                  55

                                    VCC = 38.5V, Rg = 10k                                          1.2

                                    VCC = 38.5V                                    70       0     +70

                                                                                    2   5         10

Notes.  For power supply at the time of test, use a constant-voltage power supply
        unless otherwise specified.
        For measurement of the available time for load short-circuit and output
        noise voltage, use the specified transformer power supply shown right.
        The output noise voltage is represented by the peak value on rms scale
        (VTVM) of average value indicating type. For AC power supply, use an
        AC stabilized power supply (50Hz) to eliminate the effect of flicker noise
        in AC primary line.

                                                                                    Specified Transformer Power Supply
                                                                                           (Equivalent to MG-200)

Equivalent Circuit

                                                                                                         No. 2323--2/8
                                                                 STK4172II

Sample Application Circuit (I) 40W min 2-channel AF power amplifier
Sample Printed Circuit Pattern for Application Circuit (Cu-foiled side)

                                                                                                                                                                   No. 2323--3/8
                                                                                        Voltage gain, VG - dB                               Total harmonic distortion, THD - %                          Output power, Po - W

Frequency, f - Hz                                                                                                     Output power, Po - W                                      Input voltage, Vi - mV

                                                                                        Quiescent current, Icco - mA                        Output power, Po - W                                        Total harmonic distortion, THD - %  STK4172II

                                              Operating substrate temperature, Tc - C                                Frequency, f - Hz                                         Output power, Po - W
No. 2323--4/8

                                                                                        Neutral voltage, VN - mV
                                     IC power dissipation, Pd - W                           Quiescent current, Icco - mA

               Output power, Po - W                                Supply voltage, VCC - V

                                     IC power dissipation, Pd - W                           Neutral voltage, VN - mV      STK4172II
                                                                                              Output power, Po - W

               Output power, Po - W                                Supply voltage, VCC - V

No. 2323--5/8
                               STK4172II

Description of External Parts

  C1, C2    Input filter capacitors
             A filter formed with R3 or R4 can be used to reduce noise at high frequencies.
  C3, C4
            Input coupling capacitors
  C5, C6    Used to block DC current. When the reactance of the capacitor increases at low frequencies, the dependence of 1/f noise on signal source
             resistance causes the output noise to worsen. It is better to decrease the reactance.
   C15       To reduce the pop noise at the time of application of power, it is effective to increase C3, C4 that fix the time constant on the input side and
C11, C12     to decrease C5, C6 on the NF side.
C9, C10
            NF capacitors
   C14       These capacitors fix the low cutoff frequency as shown below.
    C7
  R3, R4                        fL = -2----------C--1-5-------R----5- [Hz]
  R1, R2
  R5, R9     To provide the desired voltage gain at low frequencies, it is better to increase C5. However, do not increase C5 more than needed because
(R6, R10)    the pop noise level becomes higher at the time of application of power.
R11, R13
(R12, R14)  Decoupling capacitor
   R21       Used to eliminate the ripple components that mix into the input side from the power line (+VCC).
   R18
R19, R20    Bootstrap capacitors
R15, R16    When the capacitor value is decreased, the distortion is liable to be higher at low frequencies.

            Oscillation blocking capacitors
             Must be inserted as close to the IC power supply pins as possible so that the power supply impedance is decreased to operate the IC stably.
             Electrolytic capacitors are recommended for C9, C10.

            Capacitor for ripple filter
             Capacitor for the TR10-used ripple filter in the IC system

            Oscillation blocking capacitor
             A polyester film capacitor, being excellent in temperature characteristic, frequency characteristic, is recommended for C7.

            Resistors for input filter

            Input bias resistors
             Used to bias the input pin potential to zero. These resistors fix the input impedance practically.

            These resistors fix voltage gain VG.
            It is recommended to use R5 (R6) = 560, R9 (R10) = 56k for VG = 40dB.
             To adjust VG, it is desirable to change R5 (or R6).
             When R5 (or R6) is changed to adjust VG, R1 (=R2) =R9 (=R10) must be set to ensure VN balance.

            Bootstrap resistors
             The quiescent current is set by these resistors 3.3k + 3.3k. It is recommended to use this resistor value.

            Resistor for ripple filter
             (Limiting resistor for predriver transistor at the time of load short)

            Used to ensure plus/minus balance at the time of clip.

            Resistor for ripple filter
             When muting TR11 is turned ON, current flows from ground to -VCC through TR 11. It is recommended to use 1k (1W) + 1k (1W)

             allowing for the power that may be dissipated on that occasion.

            Oscillation blocking resistors

                                                                                                                                                    No. 2323--6/8
                                                                 STK4172II

Sample Application Circuit (II) (protection circuit and muting circuit)

Thermal Design

The IC power dissipation of the STK4172II at the IC-operated mode is 55W max. at load resistance 8 and 91W max. at
load resistance 4 (simultaneous drive of 2 channels) for continuous sine wave as shown in Figure 1 and 2.

IC Power dissipation, Pd - W
                                                                                             IC Power dissipation, Pd - W

                 Output power, Po - W                                                                                                        Output power, Po - W

Figure 1. STK4172II Pd Po (RL = 8)                                                                                       Figure 2. STK4172II Pd Po (RL = 4)

                                                                                                                           No. 2323--7/8
STK4172II

In an actual application where a music signal is used, it is impractical to estimate the power dissipation based on the con-Thermal resistance of heat sink, c-a - C/W
tinuous signal as shown above, because too large a heat sink must be used. It is reasonable to estimate the power dissipa-
tion as 1/10 Po max. (EIAJ).
That is, Pd = 35W at 8, Pd = 49W at 4
Thermal resistance c-a of a heat sink for this IC power dissipation (Pd) is fixed under conditions 1 and 2 shown below.

                  Condition 1: Tc = Pd c-a + Ta  125C............................................... (1)
                                  where Ta : Specified ambient temperature
                                             Tc : Operating substrate temperature

                  Condition 2: Tj= Pd (c-a) + Pd/4 (j-c) + Ta  150C..................... (2)
                                  where Tj : Junction temperature of power transistor

Assuming that the power dissipation is shared equally among the four power transistors (2 channels 2), thermal resis-
tance j-c is 1.8C/W and

                                  Pd (c-a + 1.8/4) + Ta  150C........................................ (3)
Thermal resistance c-a of a heat sink must satisfy ine-
qualities (1) and (3).
Figure 3 shows the relation between Pd and c-a given
from (1) and (3) with Ta as a parameter.

[Example] The thermal resistance of a heat sink is                                                             IC Power dissipation, Pd - W

              obtained when the ambient temperature speci-                                               Figure 3. STK4172II c-a Pd

              fied for a stereo amplifier is 50C.
              Assuming VCC = 32V, RL = 8,
              VCC = 29V, RL = 4,
              RL = 8 : Pd1 = 35W at 1/10 Po max.
              RL = 4 : Pd2 = 49W at 1/10 Po max.
              The thermal resistance of a heat sink is

              obtained from Figure 3.

              RL = 8 : c-a1 = 2.15C/W
              RL = 4 : c-a2 = 1.53C/W
              Tj when a heat sink is used is obtained from

              (3).

              RL = 8 : Tj = 141C
              RL = 4 : Tj = 147C

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This catalog provides information as of July, 1997. Specifications and information herein are subject to change without notice.

                                                                                                                                                                No. 2323--8/8
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