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深圳市富满电子集团股½有限公司
SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUP CO., LTD.
TC4158
(文件编号：S&CIC1026)
一、 概述
5W
单声道数字音频功放
IC
TC4158是一款带防失真功½，超½EMI，无需滤波器，5W高效率的单声道数字音频功放。独特的防失真功½可以通
过检测输出信号的失真，动态调整系统增益，不仅有效防止过½½输出对喇叭的损坏，同时带来舒适的听觉感受。实际
应用可以通过½件或者硬件设½放大器工½在防失真模式和普通模式。½件是通过一线脉冲控制，硬件是通过电平控
制。应用非常灵活。TC4158 采用先进的技术，在全带½范围内极大地降½了
EMI
干扰，最大限度地减少对其他部件
的½响。其输出无需滤波器的
PWM
调制结构及反馈电阻内½方式减少了外部元件、PCB面积和系统成本。TC4158
在5V的工½电压时，½够向2Ω 负½½提供5W的输出功率。
TC4158内½过流保护、过热保护及欠压保护功½，有效地保护芯片在异常工½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%以上的效率更加适合½电压，高功率输出的音频系统。
TC4158
提供
SOP-8
封装，额定的工½温度范围为-40℃至
85℃。
二、 特点
防失真功½，½件或者硬件设½工½模式
输出功率：3.0W(4Ω 负½½),
3.8W(3Ω
负½½),
5.0W(2Ω
负½½)
工½电压范围：2.5V½5.5V
0.1%THD+N（2.0W输出功率、5V电源、2Ω负½½）
优异的全带½
EMI抑制½力
优异的“上电，掉电”噪声抑制
高达
90%的效率
高
PSRR：-80dB（217Hz）
过流保护、过热保护、欠压保护
采用SOP-8封装½式
三、 产品应用
USB 2.1
音响
插卡
2.1
音响、移动
2.1
音响
对箱，普通插卡音响
四、 引脚图及引脚说明
引脚图
序号
1
2
CTRL
BY
PASS
NC
1
2
3
8
7
6
5
VOP
GND
VDD
VON
名称
CTRL
BYPASS
NC
INN
VON
VDD
GND
VOP
工½模式控制端
旁路滤波电容端
悬空
信号输入端
输出负端
电源输入端
电源地
输出正端
引脚说明
3
4
5
6
7
8
INN 4
SOP-8
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五、 极限参数
参数
电源电压
输入电压
耐
ESD
电压
推荐工½电压
储存温度
结温
推荐工½温度
热阻
θ
JC
（SOP-8）
θ
JA
（SOP-8）
焊接温度
20
80
220
最小值
1.8
-0.3
2000
2.2
-65
150
-40
85
5.25
150
最大值
6
VDD
5W
单声道数字音频功放
IC
单½
V
V
V
V
℃
℃
℃
℃/W
℃/W
℃
15
秒内
说明
六、 电气特性
（T
A
=25℃，V
DD
=5.0V）
符号
V
DD
I
DD
I
SD
V
OS
R
O
PSRR
CMRR
f
SW
η
V
IH
V
IL
T
HI
T
LO
T
OFF
V
CTRL
参数
电源电压
电源静态电流
关断漏电流
输出失调电压
输出电阻
电源抑制比
共模抑制比
调制频率
效率
高电平输入电压
（½件设½模式）
½电平输入电压
（½件设½模式）
CTRL
高电平时间
CTRL
½电平时间
CTRL
关断时间
CTRL
阀值
（硬件设½模式）
V
DD
=2.2V~5.25V
P
O
=2.5W，R
L
=4Ω，
V
DD
=5V
普通模式
防失真模式
关闭模式
（½件设½模式）
（½件设½模式）
（½件设½模式）
普通模式
防失真模式
关闭模式
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测试条件
V
DD
=5.0V，
V
IN
=0V，No Load
V
CTRL
=0V
最小值
2.5
典型值
最大值
5.5
单½
V
mA
uA
4
1
10
3
40
-80
-72
-70
350
90
0.4VDD
1.1
0
1
1
100
0.4V
DD
1.1
1/3V
DD
V
DD
0.4V
DD
0.2
VDD
VDD
0.2
12
12
mV
KΩ
dB
dB
dB
KHz
%
V
V
us
us
us
V
217Hz
20KHz
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THD+N=1%，
f=1KHz，R
L
=2Ω
THD+N=1%，
f=1KHz，R
L
=3Ω
输出功率
（普通模式）
THD+N=1%，
f=1KHz，R
L
=4Ω
THD+N=10%，
f=1KHz，R
L
=2Ω
THD+N=10%，
f=1KHz，R
L
=3Ω
THD+N=10%，
f=1KHz，R
L
=4Ω
THD+N
SNR
T
AT
T
RL
A
MAX
总失真度+噪声
信噪比
响应时间
恢复时间
最大衰减增益
A
VD
=2，f=100Hz
R
L
=2Ω,P
O
=2.0W
R
L
=2Ω,P
O
=2.0W
V
DD
=3.6V
V
DD
=3.6V
5W
单声道数字音频功放
IC
4.0
3.2
2.6
W
4.8
3.8
3.0
0.1
90
20
1.5
-10
%
dB
ms
s
dB
P
O
七、 典型应用电路
VDD
100uF
104P
Ci
223P
VDD
Ri
36K
6
4
INN
VDD
2
1uF
BY
PASS
VON
VOP
5
8
82K
1
0.1uF
CTRL
GND
7
43K
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八、 应用说明
芯片基本结构描述
5W
单声道数字音频功放
IC
TC4158是一款带防失真功½，超½EMI，无需滤波器，5W高效率的单声道数字音频功放。芯片内部集成了反馈电阻
和部分输入电阻，放大器的增益可以在外围通过输入电阻设½，桥式输出。其原理框图如下：
图
1 TC4158
原理框图
防失真功½
TC4158有防失真功½。通过CTRL引脚设½可进入防失真工½模式。放大器自动检测输出削顶失真，自动调整放大
器的增益，达到防失真效果。如下图所示：
图
2
假设不受电源电压限制时的音频输出信号
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单声道数字音频功放
IC
图
3
普通工½模式下的音频输出信号
启动时间
释放时间
图
4
防失真工½模式下的音频输出信号
TC4158
应用参数设½
增益计算
TC4158
增益通过外接输入电阻
Ri
设½，总增益计算公式为：Av=360K/(10K+Ri)。
输入电容
Ci
和输入电阻
Ri
选择
输入电容和输入电阻构成高通滤波器，截止频率为：fc=1/½2π×(Ri+10K)
×Ci½
。在
Ri
已经确定的情况下，根据截止
频率
fc
就可以计算出
Ci。
旁路电容
Cb
选择
Cb
决定
TC4158
静态工½点的稳定性，所以½开启有爆裂的输入信号时它的值非常关键。Cb 越大，芯片的输出倾
斜到静态直流电压（即
VDD/2）越慢，则开启的爆裂声越小。Cb
取
1uF
可得到一个“滴答声”和“爆裂声”½较小的关断
功½。
电源滤波电容选择
在放大器的应用中，电源的旁路设计很重要，特别是对应用方案的噪声性½及电源电压抑制性½。设计中要求滤波
电容½量靠近芯片电源脚。典型的电容为
10uF
的电容并上
0.1uF
的陶瓷电容，10UF 电容必须靠近
VCC
与
GND
脚。
工½模式设½
TC4158
有两种工½模式：普通模式和防失真模式。通过½件或者硬件½可以设½芯片工½在不同的模式。
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