SGM2822：高效低 EMI 音頻功率放大器的卓越之選

在音頻功率放大器領域，SGM2822 以其獨特的性能和特性脫穎而出。它是一款由 SGMICRO 推出的 2.4W 低 EMI 類 D 音頻功率放大器，具備自動恢復短路保護功能，適用于多種音頻應用場景。

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一、產品概述

SGM2822 是一款高效、低 EMI、無濾波器的類 D 音頻放大器，具有自動恢復短路保護功能。它的供電電壓范圍為 2.5V 至 5.5V（8Ω 負載），當供電電壓為 5.0V 時，能夠在 8Ω 負載下提供 1.7W 的功率，總諧波失真加噪聲（THD + N）為 10%。其效率高達 88%，在 217Hz 時電源抑制比（PSRR）為 70dB，非常適合電池供電的高品質音頻應用。與典型的類 D 音頻功率放大器相比，SGM2822 產生的 EMI 輻射要少得多，大大簡化了便攜式應用的系統設計。

二、產品特性

（一）供電電壓與輸出功率

• 供電電壓范圍：8Ω 負載時為 2.5V 至 5.5V；4Ω 負載時為 2.5V 至 4.5V。
• 典型輸出功率：在不同供電電壓和負載條件下，輸出功率有所不同。例如，在 (V{DD}=4.5V)、4Ω 負載、THD + N = 10% 時，輸出功率可達 2.4W；在 (V{DD}=5V)、8Ω 負載、THD + N = 10% 時，輸出功率為 1.7W。

（二）低失真與低功耗

• 低 THD + N：在 (V{DD}=3.6V)、(f = 1kHz)、(R{L}=8Ω)、(P_{0}=0.5W) 時，THD + N 低至 0.03%。
• 低靜態電流：在 (V_{DD}=3.6V) 時，靜態電流為 2.1mA。
• 低關斷電流：關斷電流僅為 0.1μA。

（三）高 PSRR 與增益

• 高 PSRR：在 217Hz 時 PSRR 為 70dB，無需旁路電容進行共模偏置。
• 最大增益：24dB（15.9V/V）。

（四）保護功能

• 欠壓鎖定：確保設備在供電電壓過低時進入關斷模式，當電壓恢復正常時自動恢復工作。
• 自動恢復過流和短路保護：檢測到過流或短路情況時，設備進入關斷模式，并在故障消除后自動恢復正常工作。
• 熱過載保護：當芯片溫度超過 160℃ 時，設備進入關斷模式，溫度降低 30℃ 后自動恢復。

（五）低 EMI 設計

采用專有設計和頻率抖動技術，在保持高效率的同時，最大限度地減少 EMI 輻射。

（六）封裝形式

采用綠色 UTQFN - 1.2×1.2 - 9L 封裝。

三、應用領域

SGM2822 適用于多種音頻應用場景，包括但不限于：

• 移動電話：為手機提供高品質的音頻輸出。
• 便攜式導航設備：滿足導航設備對音頻的需求。
• 多媒體互聯網設備：如平板電腦、智能音箱等。
• 便攜式揚聲器：為便攜式揚聲器提供高效的功率放大。

四、引腳配置與描述

（一）引腳配置

（二）引腳功能

這些引腳的合理連接和使用對于 SGM2822 的正常工作至關重要。例如，EN 引腳用于控制設備的開啟和關斷，當 EN 引腳拉低時，設備進入關斷模式，電流降至 0.1μA；當 EN 引腳拉高時，設備經過 35ms（典型值）的啟動時間后恢復正常工作。

五、應用注意事項

（一）電源去耦

為確保 SGM2822 的最佳性能，如輸出功率、效率和 THD + N，需要進行適當的電源去耦。將去耦電容盡可能靠近 VDD 引腳放置，建議在音頻功率放大器附近添加一個 100μF 或更大的電容，以實現最佳的電源耦合。

（二）接地平面

在系統板上為 SGM2822 采用接地平面，有助于提高性能和減少干擾。

（三）EMI 抑制

• 鐵氧體磁珠濾波器：對于負載電阻小于 6Ω 的應用，使用額定電流不小于 2A 的鐵氧體磁珠濾波器，并將其盡可能靠近輸出引腳 VOP 和 VON 放置，以進一步抑制 EMI。
• RC 緩沖電路：當電源電壓超過 4.5V 時，建議在兩個輸出引腳 VOP 和 VON 之間添加一個簡單的 RC 緩沖電路，以防止設備因快速輸出開關或過流、短路情況引起的過度電感反激而加速損壞或突然破壞。

（四）輸入電阻和電容

• 輸入電阻：輸入電阻 (R{INE}) 用于設置放大器的增益，根據公式 (Gain =frac{2 × 150}{R{INE }+18.8} frac{(V)}{(V)}) 計算。為了保持性能優化，建議使用公差為 1% 或更好的電阻，并將其盡可能靠近 SGM2822 放置，以減少注入到高阻抗輸入節點的噪聲。
• 輸入電容：輸入電容 (C{IN}) 和輸入電阻 (R{INE}) 決定了高通濾波器的截止頻率 (f{C}=frac{1}{2 pi timesleft(R{INE }+18.8right) × C_{IN}})，截止頻率直接影響低頻信號，從而決定輸出低音質量。

（五）PCB 布局

• 減小電阻：為了保持最大輸出功率，連接輸出引腳到負載和電源引腳到電源的 PCB 走線應盡可能寬和短，以減小走線電阻。
• 使用電源和接地平面：使用電源和接地平面可以提供最佳的 THD + N 性能，同時減少走線電阻，并通過寄生電容過濾電源線。
• 減少 EMI 輻射：隨著 SGM2822 到揚聲器的距離增加，EMI 輻射會增加。可以在靠近 SGM2822 的位置放置鐵氧體磁珠來減少 EMI 輻射，鐵氧體磁珠的取值應根據具體應用而定。

六、典型應用電路

（一）差分音頻輸入

適用于移動電話等應用，通過差分輸入可以提高噪聲抑制能力。

（二）單端音頻輸入

適用于一些對輸入要求不高的應用，通過簡單的電路配置實現音頻放大。

七、總結

SGM2822 作為一款高性能的類 D 音頻功率放大器，具有高效、低 EMI、多種保護功能等優點，適用于多種音頻應用場景。在設計過程中，需要注意電源去耦、接地平面、EMI 抑制、輸入電阻和電容以及 PCB 布局等方面，以確保設備的最佳性能。你在使用 SGM2822 進行設計時，是否遇到過一些特殊的問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。