ChipFind - Datasheet

Part Number TPA4861

Download:  PDF   ZIP
TPA4861
1-W AUDIO POWER AMPLIFIER
SLOS163B ญ SEPTEMBER 1996 ญ REVISED MARCH 2000
1
POST OFFICE BOX 655303
DALLAS, TEXAS 75265
D
1-W BTL Output (5 V, 0.11 % THD+N)
D
3.3-V and 5-V Operation
D
No Output Coupling Capacitors Required
D
Shutdown Control (I
DD
= 0.6
A)
D
Uncompensated Gains of 2 to 20 (BTL
Mode)
D
Surface-Mount Packaging
D
Thermal and Short-Circuit Protection
D
High Supply Ripple Rejection Ratio
(56 dB at 1 kHz)
D
LM4861 Drop-In Compatible
description
The TPA4861 is a bridge-tied load (BTL) audio power amplifier capable of delivering 1 W of continuous average
power into an 8-
load at 0.2% THD+N from a 5-V power supply in voiceband frequencies (f < 5 kHz). A BTL
configuration eliminates the need for external coupling capacitors on the output in most applications. Gain is
externally configured by means of two resistors and does not require compensation for settings of 2 to 20.
Features of the amplifier are a shutdown function for power-sensitive applications as well as internal thermal
and short-circuit protection. The TPA4861 works seamlessly with TI's TPA4860 in stereo applications. The
amplifier is available in an 8-pin SOIC surface-mount package that reduces board space and facilitates
automated assembly.
Audio
Input
Bias
Control
VDD
1 W
6
5
8
7
VO1
VO2
VDD
1
2
3
4
IN +
IN ญ
BYPASS
SHUTDOWN
VDD/2
CI
RI
RF
CS
CB
+
+
GND
Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of
Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.
Copyright
2000, Texas Instruments Incorporated
PRODUCTION DATA information is current as of publication date.
Products conform to specifications per the terms of Texas Instruments
standard warranty. Production processing does not necessarily include
testing of all parameters.
1
2
3
4
8
7
6
5
SHUTDOWN
BYPASS
IN+
INญ
V
O
2
GND
V
DD
V
O
1
D PACKAGE
(TOP VIEW)
TPA4861
1-W AUDIO POWER AMPLIFIER
SLOS163B ญ SEPTEMBER 1996 ญ REVISED MARCH 2000
2
POST OFFICE BOX 655303
DALLAS, TEXAS 75265
AVAILABLE OPTIONS
PACKAGED DEVICE
TA
SMALL OUTLINE
(D)
ญ 40
C to 85
C
TPA4861D
The D package is available tape and reeled. To order a tape and
reeled part, add the suffix R to the part number (e.g., TPA4861DR).
Terminal Functions
TERMINAL
I/O
DESCRIPTION
NAME
NO.
I/O
DESCRIPTION
BYPASS
2
I
BYPASS is the tap to the voltage divider for internal mid-supply bias. This terminal should be connected
to a 0.1
F ญ 1.0
F capacitor when used as an audio power amplifier.
GND
7
GND is the ground connection.
INญ
4
I
INญ is the inverting input. INญ is typically used as the audio input terminal.
IN+
3
I
IN+ is the noninverting input. IN+ is typically tied to the BYPASS terminal.
SHUTDOWN
1
I
SHUTDOWN places the entire device in shutdown mode when held high (IDD
0.6
A).
VO1
5
O
VO1 is the positive BTL output.
VO2
8
O
VO2 is the negative BTL output.
VDD
6
VDD is the supply voltage terminal.
absolute maximum ratings over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
Supply voltage, V
DD
6 V
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input voltage, V
I
ญ0.3 V to V
DD
+0.3 V
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Continuous total power dissipation
Internally Limited (see Dissipation Rating Table)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operating free-air temperature range, T
A
ญ 40
C to 85
C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operating junction temperature range, T
J
ญ 40
C to 150
C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Storage temperature range, T
stg
ญ65
C to 150
C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lead temperature 1,6 mm (1/16 inch) from case for 10 seconds
260
C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stresses beyond those listed under "absolute maximum ratings" may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and
functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under "recommended operating conditions" is not
implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.
DISSIPATION RATING TABLE
PACKAGE
TA
25
C
DERATING FACTOR
TA = 70
C
TA = 85
C
D
725 mW
5.8 mW/
C
464 mW
377 mW
recommended operating conditions
MIN
MAX
UNIT
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
Supply voltage, VDD
มมม
มมม
2.7
มมม
มมม
5.5
มมม
มมม
V
มมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมม
Common mode input voltage VIC
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
VDD = 3 V
มมม
มมม
1.25
มมม
มมม
2.7
มมม
มมม
V
มมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมม
Common-mode input voltage, VIC
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
VDD = 5 V
มมม
มมม
1.25
มมม
มมม
4.5
มมม
มมม
V
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
Operating free-air temperature, TA
มมม
มมม
ญ 40
มมม
มมม
85
มมม
มมม
C
TPA4861
1-W AUDIO POWER AMPLIFIER
SLOS163B ญ SEPTEMBER 1996 ญ REVISED MARCH 2000
3
POST OFFICE BOX 655303
DALLAS, TEXAS 75265
electrical characteristics at specified free-air temperature, V
DD
= 3.3 V (unless otherwise noted)
PARAMETER
TEST CONDITIONS
TPA4861
UNIT
PARAMETER
TEST CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNIT
มมม
มมม
VOO
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Output offset voltage
มมมมมม
มมมมมม
See Note 1
มมม
มมม
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
mV
มมม
มมม
PSRR
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Power supply rejection ratio (
VDD /
VOO)
มมมมมม
มมมมมม
VDD = 3.2 V to 3.4 V
มมม
มมม
มมม
มมม
75
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
IDD
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Supply current
มมมมมม
มมมมมม
มมม
มมม
มมม
มมม
2.5
มมม
มมม
มมม
มมม
mA
มมม
มมม
IDD(SD)
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Supply current, shutdown
มมมมมม
มมมมมม
มมม
มมม
มมม
มมม
0.6
มมม
มมม
มมม
มมม
A
NOTE 1: At 3 V < VDD < 5 V the dc output voltage is approximately VDD/2.
operating characteristics, V
DD
= 3.3 V, T
A
= 25
C, R
L
= 8
PARAMETER
TEST CONDITIONS
TPA4861
UNIT
PARAMETER
TEST CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNIT
มมม
มมม
PO
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Output power see Note 2
มมมมมมมม
มมมมมมมม
THD = 0.2%, f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
AV = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
400
มมม
มมม
มมม
มมม
mW
มมม
มมม
PO
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Output power, see Note 2
มมมมมมมม
มมมมมมมม
THD = 2%, f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
AV = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
500
มมม
มมม
มมม
มมม
mW
มมม
มมม
BOM
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Maximum output power bandwidth
มมมมมมมม
มมมมมมมม
Gain = ญ10 V/V,
มมมม
มมมม
THD = 2%
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
มมม
มมม
kHz
มมม
มมม
B1
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Unity-gain bandwidth
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Open Loop
มมม
มมม
มมม
มมม
1.5
มมม
มมม
มมม
มมม
MHz
มมม
มมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Supply ripple rejection ratio
มมมมม
มมมมม
BTL
มมมมมมมม
มมมมมมมม
f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
CB = 0.1
F
มมม
มมม
มมม
มมม
56
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Supply ripple rejection ratio
มมมมม
มมมมม
SE
มมมมมมมม
มมมมมมมม
f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
CB = 0.1
F
มมม
มมม
มมม
มมม
30
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
Vn
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Noise output voltage, see Note 3
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Gain = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
มมม
มมม
V
NOTES:
2. Output power is measured at the output terminals of the device.
3. Noise voltage is measured in a bandwidth of 20 Hz to 20 kHz.
electrical characteristics at specified free-air temperature range, V
DD
= 5 V (unless otherwise
noted)
PARAMETER
TEST CONDITION
TPA4861
UNIT
PARAMETER
TEST CONDITION
MIN
TYP
MAX
UNIT
มมม
มมม
VOO
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Output offset voltage
มมมมมม
มมมมมม
See Note 1
มมม
มมม
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
mV
มมม
มมม
PSRR
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Power supply rejection ratio (
VDD /
VOO)
มมมมมม
มมมมมม
VDD = 4.9 V to 5.1 V
มมม
มมม
มมม
มมม
70
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
IDD
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Supply current
มมมมมม
มมมมมม
มมม
มมม
มมม
มมม
3.5
มมม
มมม
มมม
มมม
mA
มมม
มมม
IDD(SD)
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมม
Supply current, shutdown
มมมมมม
มมมมมม
มมม
มมม
มมม
มมม
0.6
มมม
มมม
มมม
มมม
A
NOTE 1: At 3 V < VDD < 5 V the dc output voltage is approximately VDD/2.
operating characteristic, V
DD
= 5 V, T
A
= 25
C, R
L
= 8
PARAMETER
TEST CONDITIONS
TPA4861
UNIT
PARAMETER
TEST CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNIT
มมม
มมม
PO
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Output power see Note 2
มมมมมมมม
มมมมมมมม
THD = 0.2%, f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
AV = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
1000
มมม
มมม
มมม
มมม
mW
มมม
มมม
PO
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Output power, see Note 2
มมมมมมมม
มมมมมมมม
THD = 2%, f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
AV = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
1100
มมม
มมม
มมม
มมม
mW
มมม
มมม
BOM
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Maximum output power bandwidth
มมมมมมมม
มมมมมมมม
Gain = ญ10 V/V,
มมมม
มมมม
THD = 2%
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
มมม
มมม
kHz
มมม
มมม
B1
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Unity-gain bandwidth
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Open Loop
มมม
มมม
มมม
มมม
1.5
มมม
มมม
มมม
มมม
MHz
มมม
มมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Supply ripple rejection ratio
มมมมม
มมมมม
BTL
มมมมมมมม
มมมมมมมม
f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
CB = 0.1
F
มมม
มมม
มมม
มมม
56
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Supply ripple rejection ratio
มมมมม
มมมมม
SE
มมมมมมมม
มมมมมมมม
f = 1 kHz,
มมมม
มมมม
CB = 0.1
F
มมม
มมม
มมม
มมม
30
มมม
มมม
มมม
มมม
dB
มมม
มมม
Vn
มมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมม
Noise output voltage, see Note 3
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Gain = ญ2 V/V
มมม
มมม
มมม
มมม
20
มมม
มมม
มมม
มมม
V
NOTES:
2. Output power is measured at the output terminals of the device.
3. Noise voltage is measured in a bandwidth of 20 Hz to 20 kHz.
TPA4861
1-W AUDIO POWER AMPLIFIER
SLOS163B ญ SEPTEMBER 1996 ญ REVISED MARCH 2000
4
POST OFFICE BOX 655303
DALLAS, TEXAS 75265
TYPICAL CHARACTERISTICS
Table of Graphs
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมม
มมมม
FIGURE
มมมม
มมมม
VOO
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Output offset voltage
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Distribution
มมมม
มมมม
1,2
มมมม
มมมม
IDD
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Supply current distribution
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Free-air temperature
มมมม
มมมม
3,4
มมมม
มม
มมมม
THD+N
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Total harmonic distortion plus noise
มมมมมมมมม
มมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Frequency
มมมม
มม
มมมม
5,6,7,8,9,
10,11,15,
16,17,18
มมมม
มม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมม
มมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Output power
มมมม
มม
มมมม
12,13,14,
19,20,21
มมมม
มมมม
IDD
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Supply current
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Supply voltage
มมมม
มมมม
22
มมมม
Vn
มมมมมมมมมมม
Output noise voltage
มมมมมมมมม
vs Frequency
มมมม
23,24
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Maximum package power dissipation
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Free-air temperature
มมมม
มมมม
25
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Power dissipation
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Output power
มมมม
มมมม
26,27
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Maximum power output
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Free-air temperature
มมมม
มมมม
28
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Output power
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Load resistance
มมมม
มมมม
29
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Output power
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Supply voltage
มมมม
มมมม
30
มมมม
มมมม
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Open-loop gain
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Frequency
มมมม
มมมม
31
มมมม
มมมม
kSVR
มมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมม
Supply ripple rejection ratio
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
vs Frequency
มมมม
มมมม
32,33
TPA4861
1-W AUDIO POWER AMPLIFIER
SLOS163B ญ SEPTEMBER 1996 ญ REVISED MARCH 2000
5
POST OFFICE BOX 655303
DALLAS, TEXAS 75265
TYPICAL CHARACTERISTICS
Figure 1
Number of
Amplifiers
DISTRIBUTION OF TPA4861
OUTPUT OFFSET VOLTAGE
20
10
0
VOO ญ Output Offset Voltage ญ mV
25
15
5
VDD = 5 V
ญ4
ญ3
ญ2
ญ1
0
1
2
3
4
5
6
Figure 2
Number of
Amplifiers
DISTRIBUTION OF TPA4861
OUTPUT OFFSET VOLTAGE
20
10
0
VOO ญ Output Offset Voltage ญ mV
25
15
5
ญ4
ญ3
ญ2
ญ1
0
1
2
3
4
5
6
VDD = 3.3 V
30
Figure 3
ญ Supply Current ญ mA
SUPPLY CURRENT DISTRIBUTION
vs
FREE-AIR TEMPERATURE
4
2.5
1.5
0.5
TA ญ Free-Air Temperature ญ
C
ญ40
25
3
2
1
VDD = 5 V
I
DD
3.5
85
5
4.5
Typical
Figure 4
ญ Supply Current ญ mA
SUPPLY CURRENT DISTRIBUTION
vs
FREE-AIR TEMPERATURE
3.5
2
1
0
TA ญ Free-Air Temperature ญ
C
ญ40
25
2.5
1.5
0.5
VDD = 3.3 V
I
DD
3
85
Typical