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NJM2768立体声耳机驱动放大集成电路 功能详解与应用电路设计

NJM2768立体声耳机驱动放大集成电路 功能详解与应用电路设计

NJM2768是一款由日本新日本无线(New Japan Radio Co., Ltd.)设计生产的低电压、低噪声、低失真的双通道(立体声)耳机驱动放大集成电路。它专为便携式音频设备设计,旨在为耳机负载提供高质量的音频放大输出。

一、主要功能特性

  1. 立体声驱动:集成了两个完全独立的音频放大通道,可驱动左右声道耳机,实现立体声播放。
  2. 低电压工作:典型工作电压可低至+1.8V,非常适合单节或双节电池供电的便携设备,如MP3播放器、智能手机、便携式游戏机等。
  3. 低功耗:静态电流消耗低,有助于延长电池续航时间。
  4. 低噪声与高信噪比(SNR):内部电路设计优化,能有效抑制底噪,提供清晰、纯净的音频信号。
  5. 低失真度:总谐波失真加噪声(THD+N)极低,能高保真地还原音频信号,提升听感。
  6. 关机功能:通常配备关机(静音)控制引脚,当设备待机或不使用时,可以切断放大器的电源,进一步节省能耗。
  7. 输出功率:在特定电压和负载下(例如3V供电,32Ω负载),每通道可提供数十毫瓦的输出功率,足以驱动大多数耳塞式和头戴式耳机。
  8. 内部增益设置:增益通常在内部固定,简化了外部电路设计。
  9. 过热与短路保护:集成了保护电路,防止因过热或输出短路导致的芯片损坏。

二、引脚功能说明(典型封装,如DIP-8或SOP-8)

以常见8引脚封装为例:

  • 引脚1(OUT1):通道1(左声道)音频输出。
  • 引脚2(V- / GND):负电源(若为单电源应用则接地)。
  • 引脚3(IN1):通道1(左声道)音频输入。
  • 引脚4(V+):正电源输入。
  • 引脚5(SHDN / CTL):关机/静音控制引脚。高电平(或接V+)为工作状态,低电平(或接地)为关机/静音状态。
  • 引脚6(IN2):通道2(右声道)音频输入。
  • 引脚7(GND):接地(在单电源应用中,此引脚与引脚2通常都接地)。
  • 引脚8(OUT2):通道2(右声道)音频输出。

三、典型应用电路设计与说明

一个基本的单电源供电应用电路如下图所示(文字描述):

电路连接:
1. 电源部分:在V+引脚(4脚)与地(GND,2/7脚)之间接入一个稳定的直流电源(如3V)。为了抑制电源噪声,通常在靠近芯片的位置并联一个10μF的电解电容和一个0.1μF的陶瓷电容到地。
2. 输入部分:左右声道音频信号分别通过耦合电容Ci(典型值1μF~10μF)连接到IN1(3脚)和IN2(6脚)。电容的作用是隔断前级可能存在的直流分量。输入引脚对地通常可接一个电阻Ri(如10kΩ~100kΩ)到地,为输入偏置电流提供通路,并设置输入阻抗。
3. 输出部分:OUT1(1脚)和OUT2(8脚)直接或通过一个小的隔离电阻(几欧姆,用于稳定性)连接到耳机插座的左右声道。耳机插座的公共端接地。输出耦合电容Co(典型值100μF~220μF)串联在输出和耳机之间,用于隔断芯片输出的直流偏置电压,防止直流电流流入耳机线圈。
4. 控制部分:SHDN引脚(5脚)通过一个上拉电阻(如10kΩ)连接到V+,并通过一个开关(或来自主控MCU的GPIO)控制接地。当开关断开(引脚为高)时,芯片工作;当开关闭合(引脚为低)时,芯片进入低功耗关机模式。
5. 旁路与补偿:根据数据手册建议,可能在电源引脚或反馈环路需要连接特定的小容量陶瓷电容(如0.1μF)以确保高频稳定性,防止自激振荡。

四、集成电路设计要点

从芯片设计角度,NJM2768体现了以下设计理念:

  1. 工艺选择:采用适合低电压模拟电路的CMOS或Bi-CMOS工艺,实现低功耗和高集成度。
  2. 运放架构:核心是两路精心设计的运算放大器,采用轨到轨(Rail-to-Rail)输出级,以便在低电源电压下获得尽可能大的输出摆幅。
  3. 偏置与参考电路:内部集成精密的偏置电流源和电压参考源,确保各晶体管工作在最佳状态,性能不受电源电压微小波动的影响。
  4. 噪声优化:对输入级晶体管尺寸、偏置电流进行优化,并合理布局,以降低1/f噪声和热噪声。
  5. 保护电路集成:在输出级集成背靠背二极管或限流电路,实现输出短路保护;通过热敏传感器触发过热关断电路。
  6. ESD保护:在所有输入/输出引脚集成静电放电保护结构,提高芯片的可靠性和耐用性。

五、

NJM2768作为一款经典的便携式耳机驱动IC,以其优异的性能、简单的应用电路和低功耗特性,在众多消费类音频产品中得到了广泛应用。在设计应用电路时,需仔细参考其官方数据手册,根据具体的电源条件、负载特性和性能要求,选择合适的外部元件参数,并注意PCB布局的合理性(如信号与电源走线分离、地线布局等),以充分发挥其性能潜力,获得最佳的音频播放效果。

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更新时间:2026-01-13 11:17:52

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