ZHCSX59A August   2024  – August 2025 TAS2120

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 时序图
    8. 5.8 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 器件功能模式
      1. 6.3.1 工作模式
        1. 6.3.1.1 硬件关断
        2. 6.3.1.2 硬件配置模式
        3. 6.3.1.3 软件电源模式控制和软件复位
        4. 6.3.1.4 高效和节能模式
          1. 6.3.1.4.1 噪声门
          2. 6.3.1.4.2 音乐效率模式
          3. 6.3.1.4.3 VDD Y 桥
          4. 6.3.1.4.4 H 类升压
        5. 6.3.1.5 2S 电池模式
        6. 6.3.1.6 外部 PVDD 模式
      2. 6.3.2 故障和状态
        1. 6.3.2.1 中断生成和清除
    4. 6.4 特性说明
      1. 6.4.1  PurePath™ Console 3 软件
      2. 6.4.2  播放信号路径
        1. 6.4.2.1 数字音量控制和放大器输出电平
        2. 6.4.2.2 高通滤波器
        3. 6.4.2.3 D 类放大器
        4. 6.4.2.4 具有欠压保护功能的电源跟踪限制器
          1. 6.4.2.4.1 电压限制器和削波保护
        5. 6.4.2.5 音调发生器
      3. 6.4.3  数字音频串行接口
        1. 6.4.3.1 数字环回
      4. 6.4.4  内部升压
      5. 6.4.5  升压共享
      6. 6.4.6  外部 H 类升压控制器
      7. 6.4.7  电源电压监测
      8. 6.4.8  热保护
      9. 6.4.9  时钟和 PLL
        1. 6.4.9.1 基于自动时钟的唤醒和时钟错误
      10. 6.4.10 数字 IO 引脚
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 控制接口
      2. 6.5.2 I2C 地址选择
      3. 6.5.3 常规 I2C 运行
      4. 6.5.4 I2C 单字节和多字节传输
      5. 6.5.5 I2C 单字节写入
      6. 6.5.6 I2C 多字节写入
      7. 6.5.7 I2C 单字节读取
      8. 6.5.8 I2C 多字节读取
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1  页 0 寄存器
    2. 7.2  页 1 寄存器
    3. 7.3  页 2 寄存器
    4. 7.4  页 3 寄存器
    5. 7.5  页 4 寄存器
    6. 7.6  页 5 寄存器
    7. 7.7  页 6 寄存器
    8. 7.8  页 7 寄存器
    9. 7.9  页 8 寄存器
    10. 7.10 簿 100 页 9 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 单声道/立体声配置
        2. 8.2.2.2 升压转换器无源器件
        3. 8.2.2.3 EMI 无源器件
        4. 8.2.2.4 各种无源器件
      3. 8.2.3 应用性能曲线图
    3. 8.3 应做事项和禁止事项
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

5.5 电气特性

TA = 25°C，VBAT = 3.6V，VBAT2S = 7.2V（启用 2S 模式），PVDD = 12V（启用外部 PVDD 模式），VDD = 1.8V，IOVDD = 1.8V，RL = 8Ω + 33µH，LBOOST（1S 升压模式）= 1µH，Fin = 1kHz，Fs = 48kHz，增益 = 21dBV，BST_ILIM（1S 升压模式）= 5.1A，BST_ILIM（2S 升压，HW 模式）= 4.1A，BST_ILIM（2S 升压，I2C 模式）= 5.1A，SDZ=1，禁用噪声门，D 类边沿速率设为 2V/ns，I2C 工作模式，测量时无滤波器，通过 Audio Precision 使用 22Hz 至 20kHz 未加权带宽测得（除非另有说明）。(1)
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
放大器性能 - 内部升压 1S 模式
POUT 最大输出功率 - 1% THD+N RL = 8Ω + 33µH 6.4 W
RL = 4Ω + 33µH 6.6 W
RL = 8Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 8.0 W
RL = 4Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 8.2 W
POUT 最大输出功率 - 10% THD+N RL = 8Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 9.5 W
RL = 4Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 9.8 W
ηSYSTEM_1W POUT = 1.0W 时的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 86.7 %
RL = 4Ω + 33µH 85 %
RL = 8Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 87.8 %
RL = 4Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 86.7 %
ηSYSTEM_MAX_POUT 1% THD+N 功率级别下的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 72.6 %
RL = 4Ω + 33µH 71.8 %
RL = 8Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 76.6 %
RL = 4Ω + 33µH，VBAT = 4.4V 76.5 %
VN 空闲通道噪声 A 加权，增益 = 6dBV（接收器模式），DAC 运行 4.2 µV
A 加权，增益 = 21dBV（扬声器模式），DAC 运行 14.4 µV
DNR 动态范围 A 加权，-60dBFS 方法，RL = 8Ω + 33µH，增益 = 6dBV（接收器模式） 113.8 dB
A 加权，-60dBFS 方法，RL = 8Ω + 33µH，增益 = 21dBV（扬声器模式） 113.7 dB
THD+N 总谐波失真 + 噪声 POUT = 1W，RL = 8Ω + 33µH 0.003 %
POUT = 1W，RL = 4Ω + 33µH 0.004 %
KCP 咔嗒声和砰砰声性能 音频通道的所有动态上电/断电，故障除外。包括进入/退出静音、上电和断电、噪声门模式进入和退出。在峰值 A 加权电压下测得。RL = 8Ω + 33µH，输入 = 数字静音 -67 dBV
BW 放大器输入信号带宽 fs ≥ 96ksps，增益误差 < 通带纹波 40 kHz
VFS 满标度等效电压 在 -6dBFS 输入下测得，增益 = 6dBV（接收器模式） 2.00 VRMS
AGAIN 音频通道增益可编程范围 阶跃为 0.5dB 的增益可编程性 0 21 dBV
AGAIN_ERR 放大器增益误差 POUT = 1W ±0.1 dB
POUT = 0.25W，增益 = 6dBV（接收器模式） ±0.1 dB
VOS 输出失调电压 空闲通道 -1 1 mV
空闲通道，增益 = 6dBV（接收器模式） -1 1 mV
FPWM D 类 PWM 开关频率 平均时钟频率 384 kHz
PSRRVBAT VBAT 电源抑制比 VBAT + 200mVpp，fripple = 217Hz 118 dB
VBAT + 200mVpp，fripple = 1kHz 115 dB
VBAT + 200mVpp，fripple = 20kHz 80 dB
PSRRVDD VDD 电源抑制比 VDD + 200mVpp，fripple = 217Hz 113 dB
VDD + 200mVpp，fripple = 1kHz 113 dB
VDD + 200mVpp，fripple = 20kHz 91 dB
MUTE_ATTN 静音衰减 器件处于静音模式。DAC 调制器运行 113 dB
放大器性能 - 内部升压 2S 模式
POUT_BOOST_2S 最大输出功率 - 1% THD+N RL = 8Ω + 33µH 10.0 W
RL = 4Ω + 33µH 12.8 W
RL = 8Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 10.4 W
RL = 4Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 14.5 W
POUT_BOOST_2S 最大输出功率 - 10% THD+N RL = 8Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 12.6 W
RL = 4Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 17.5 W
ηSYSTEM_1W_2S POUT = 1.0W 时的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 89.9 %
RL = 8Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 89.5 %
RL = 4Ω + 33µH 86.2 %
RL = 4Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 85.8 %
ηSYSTEM_MAX_POUT_2S 1% THD+N 功率级别下的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 85 %
RL = 8Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 86.5 %
RL = 4Ω + 33µH 77.4 %
RL = 4Ω + 33µH，VBAT2S = 8.4V 78.0 %
VN_2S 空闲通道噪声 A 加权，增益 = 6dBV（接收器模式），DAC 运行 7.0 µV
A 加权，增益 = 21dBV（扬声器模式），DAC 运行 14.4 µV
DNR_2S 动态范围 A 加权，-60dBFS 方法，增益 = 6dBV（接收器模式） 108.9 dB
A 加权，-60dBFS 方法，增益 = 21dBV（扬声器模式） 114.4 dB
THD+N_2S 总谐波失真 + 噪声 POUT = 1W，RL = 8Ω + 33µH，fin = 1kHz 0.003 %
POUT = 1W，RL = 4Ω + 33µH，fin = 1kHz 0.003 %
POUT = 0.25W，RL = 8Ω + 33µH，fin = 1kHz，增益 = 6dBV（接收器模式） 0.005 %
KCP_2S 咔嗒声和砰砰声性能 音频通道的所有动态上电/断电，故障除外。包括进入/退出静音、上电和断电、噪声门模式进入和退出。在峰值 A 加权电压下测得。RL = 8Ω + 33µH，输入 = 数字静音。 -68 dBV
PSRRVBAT2S VBAT2S 电源抑制比 VBAT2S = 7.2V + 200mVpp，fripple = 217Hz 115 dB
VBAT2S = 7.2V + 200mVpp，fripple = 1kHz 115 dB
VBAT2S = 7.2V + 200mVpp，fripple = 20kHz 90 dB
PSRRVBAT_2S VBAT 电源抑制比 VBAT = 3.6V + 200mVpp，fripple = 217Hz 115 dB
VBAT = 3.6V + 200mVpp，fripple = 1kHz 115 dB
VBAT = 3.6V + 200mVpp，fripple = 20kHz 90 dB
PSRRVDD_2S VDD 电源抑制比 VDD = 1.8V + 200mVpp，fripple = 217Hz 110 dB
VDD = 1.8V + 200mVpp，fripple = 1kHz 110 dB
VDD = 1.8V + 200mVpp，fripple = 20kHz 90 dB
放大器性能 - 外部 PVDD 模式
POUT_EXT_PVDD 最大输出功率 - 1% THD+N RL = 8Ω + 33µH 8.2 W
RL = 4Ω + 33µH 14.6 W
RL = 8Ω + 33µH，PVDD = 15V  11.2 W
RL = 4Ω + 33µH，PVDD = 15V 19 W
POUT_EXT_PVDD 最大输出功率 - 10% THD+N RL = 8Ω + 33µH 10.3 W
RL = 4Ω + 33µH 18.0 W
ηSYSTEM__EXT_1W POUT = 1.0W 时的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 88.1 %
RL = 4Ω + 33µH 84.2 %
ηSYSTEM_EXT_MAX_POUT 1% THD+N 功率级别下的系统效率 RL = 8Ω + 33µH 93.2 %
RL = 4Ω + 33µH 88.5 %
VN_EXT 空闲通道噪声 A 加权，增益 = 21dBV（扬声器模式），DAC 运行 14.2 µV
DNR_EXT 动态范围 A 加权，-60dBFS 方法，RL = 8Ω + 33µH 114.4 dB
THD+N_EXT 总谐波失真 + 噪声 POUT = 1W，RL = 8Ω + 33µH 0.003 %
POUT = 1W，RL = 4Ω + 33µH 0.004 %
KCP_EXT 咔嗒声和砰砰声性能 音频通道的所有动态上电/断电，故障除外。包括进入/退出静音、上电和断电、噪声门模式进入和退出。在峰值 A 加权电压下测得。RL = 8Ω + 33µH，输入 = 数字静音 -68 dBV
VOS_EXT 输出失调电压 空闲通道 -1 1 mV
PSRRPVDD_EXT PVDD 电源抑制比 PVDD + 200mVpp，fripple = 217Hz 119 dB
PVDD + 200mVpp，fripple = 1kHz 115 dB
PVDD + 200mVpp，fripple = 20kHz 91 dB
PSRRVBAT_EXT VBAT 电源抑制比 VBAT + 200mVpp，fripple = 217Hz 118 dB
VBAT + 200mVpp，fripple = 1kHz 116 dB
VBAT + 200mVpp，fripple = 20kHz 102 dB
PSRRVDD_EXT VDD 电源抑制比 VDD + 200mVpp，fripple = 217Hz 113 dB
VDD + 200mVpp，fripple = 1kHz 113 dB
VDD + 200mVpp，fripple = 20kHz 91 dB
升压转换器
VBOOST_RANGE 最大输出电压可编程范围 能够以 66mV 的阶跃编程， 5.5 14.75 V
VBOOST_STEP H 类输出电压阶跃大小 33 mV
VBOOST 输出升压电压 IO = 0.1A。平均输出值。VBOOST_MAX_CTRL = 最大值 14.9 V
IBOOST_CL 峰值输入电流限制 BST_ILIM = 最大设置 5.1 A
IBOOST_CL 峰值输入电流限制 BST_ILIM = 最小设置  1.5 A
峰值输入电流限制可编程阶跃大小 39.1 mA
升压转换器 2S 运行模式
VBOOST_RANGE 输出电压范围 能够以 66mV 的阶跃编程， 10 14.75 V
VBOOST_STEP H 类输出电压阶跃大小 33 mV
IBOOST_CL 峰值输入电流限制（I2C 模式） 最大设置 5.1 A
IBOOST_CL 峰值输入电流限制 最小设置 1.5 A
TDM 串行端口
PCM 采样率和 FSYNC 输入频率 16 192 kHz
SBCLK 输入频率 I2S/TDM 运行 0.512 24.57 MHz
SBCLK 最大输入抖动 RMS 抖动低于 40kHz，能够耐受而不会降低性能 0.5 ns
RMS 抖动高于 40kHz，能够耐受而不会降低性能 5 ns
I2S 和 TDM 模式下每个 FSYNC 的 SBCLK 周期数 值：64、96、128、192、256、384 和 512 64 512 周期
fs ≤ 48kHz 时的 PCM 回放特征
Fs 采样率 16 48 kHz
音频通道通带 LPF 转角频率 纹波 < 通带纹波 0.454 fs
音频通道通带纹波 20Hz 至 LPF 截止频率 ±0.1 dB
音频通道阻带衰减 ≥ 0.55 fs 60 dB
≥ 1 fs 65 dB
音频通道群延迟 Fin = 1kHz，最低延迟模式（Y 桥、H 类、禁用噪声门）  8.5 1/fs
Fin = 1kHz，禁用 H 类 16.5 1/fs
Fin = 1kHz，启用 H 类 31.5 1/fs
直流至 20kHz，最低延迟模式（旁路 HPF、Y 桥、H 类、禁用噪声门） 13 1/fs
直流至 20kHz，旁路 HPF，禁用 H 类 21 1/fs
直流至 20kHz，旁路 HPF，启用 H 类 37 1/fs
fs > 48kHz 时的 PCM 回放特征
Fs 采样率 88.2 192 kHz
音频通道通带 LPF 转角频率 fs = 96kHz 0.469 fs
fs = 192kHz 0.234 fs
音频通道通带纹波 20Hz 至 LPF 截止频率 ±0.2 dB
音频通道阻带衰减 fs = 96kHz，fin ≥ 0.55 fs 60 dB
fs = 96kHz，fin ≥ 1 fs 65 dB
fs = 192kHz，0.55 fs ≥ fin ≥ 0.275 fs 60 dB
音频通道群延迟 Fin = 1kHz，Fs = 96kHz，最低延迟模式（Y 桥、H 类、禁用噪声门）  11 1/fs
Fin = 1kHz，Fs = 96kHz，禁用 H 类 6.7 1/fs
Fin = 1kHz，Fs = 96kHz，启用 H 类 56.7 1/fs
直流至 20kHz，Fs = 96kHz，最低延迟模式（旁路 HPF、Y 桥、H 类、禁用噪声门） 11.5 1/fs
直流至 40kHz，Fs = 96kHz，旁路 HPF，禁用 H 类 28.6 1/fs
直流至 40kHz，Fs = 192kHz，旁路 HPF，启用 H 类 117.8 1/fs
保护电路
热关断温度 140 °C
热关断重试时间 1.5 s
VBAT 欠压锁定阈值 (UVLO) UVLO 被置位 1.9 V
UVLO 被释放 2.3 V
VDD 欠压锁定阈值 (UVLO) UVLO 被置位 1.4 V
UVLO 被释放 1.6 V
PVDD 欠压锁定阈值 (UVLO) UVLO 被置为有效，仅在外部 PVDD 模式下 2.6 V
UVLO 被释放，仅限外部 PVDD 模式 2.8 V
PVDD 过压锁定阈值 (OVLO) OVLO 被置为有效，OVLO 保护被启用。  16 V
上电/断电时间
TSTDBY 从 SDZ 被置为有效到器件为 i2c 命令做好准备的开通时间 300 us
TACTIVE 从释放软件关断到放大器输出有效的开通时间 禁用音量斜坡 1.6 ms
启用音量斜坡 3.9 ms
TTURNOFF 从软件关断被置为有效到放大器输出高阻态的关断时间 禁用音量斜坡 0.2 ms
启用音量斜坡 13.9 ms
电流消耗 - 内部升压模式(1)
IQ_HW_SD 硬件关断时的电流消耗 VBAT，SDZ = 0 0.1 uA
VDD，SDZ = 0 0.2 uA
IOVDD，SDZ = 0 0.1 uA
IQ_SW_SD 软件关断时的电流消耗 VBAT，所有时钟均停止 0.1 uA
VDD，所有时钟均停止 12 uA
IOVDD，所有时钟均停止 0.1 uA
IQ_NG 空闲通道中的电流消耗  VBAT，POUT = 0，启用噪声门 0.19 mA
VDD，POUT = 0，启用噪声门 2.3 mA
IOVDD，POUT = 0，启用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，启用噪声门 4.8 mW
IQ_IDLE 空闲通道中的电流消耗 VBAT，POUT = 0，禁用噪声门 0.62 mA
VDD，POUT = 0，禁用噪声门 6 mA
IOVDD，POUT = 0，禁用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，禁用噪声门 13.1 mW
电流消耗 - 内部升压模式 2S 模式(1)
IQ_HW_SD 硬件关断时的电流消耗 VBAT，SDZ = 0 0.1 uA
VBAT2S，SDZ=0 0.1 uA
VDD，SDZ = 0 0.2 uA
IOVDD，SDZ = 0 0.1 uA
IQ_SW_SD 软件关断时的电流消耗 VBAT，所有时钟均停止 0.1 uA
VBAT2S，所有时钟均停止 0.1 uA
VDD，所有时钟均停止 12 uA
IOVDD，所有时钟均停止 0.1 uA
IQ_NG 空闲通道中的电流消耗  VBAT，POUT = 0，启用噪声门 0.2 mA
VBAT2S，POUT = 0，启用噪声门 0.1 mA
VDD，POUT = 0，启用噪声门 2.3 mA
IOVDD，POUT = 0，启用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，启用噪声门 5.1 mW
IQ_IDLE 空闲通道中的电流消耗 VBAT，POUT = 0，禁用噪声门 0.5 mA
VBAT2S，POUT = 0，禁用噪声门 0.35 mA
VDD，POUT = 0，禁用噪声门 6 mA
IOVDD，POUT = 0，禁用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，禁用噪声门 15.1 mW
电流消耗 - 外部 PVDD 模式(1)
IQ_HW_SD 硬件关断时的电流消耗 PVDD，SDZ = 0 0.1 uA
VBAT，SDZ = 0 0.1 uA
VDD，SDZ = 0 0.2 uA
IOVDD，SDZ = 0 0.1 uA
IQ_SW_SD 软件关断时的电流消耗 PVDD，所有时钟均停止 0.1 uA
VBAT，所有时钟均停止 0.1 uA
VDD，所有时钟均停止 12 uA
IOVDD，所有时钟均停止 0.1 uA
IQ_NG 空闲通道中的电流消耗  PVDD，POUT = 0，启用噪声门 0.1 mA
VBAT，POUT = 0，启用噪声门 0.15 mA
VDD，POUT = 0，启用噪声门 2.2 mA
IOVDD，POUT = 0，启用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，启用噪声门 5.3 mW
IQ_IDLE 空闲通道中的电流消耗 PVDD，POUT = 0，禁用噪声门 0.2 mA
VBAT，POUT = 0，禁用噪声门 0.5 mA
VDD，POUT = 0，禁用噪声门 6 mA
IOVDD，POUT = 0，禁用噪声门 0.1 mA
总功率，POUT = 0，禁用噪声门 14.7 mW
数字 IO
VIH 高电平数字输入逻辑电压阈值 所有数字引脚  0.7 x IOVDD V
VIL 低电平数字输入逻辑电压阈值 所有数字引脚 0.3 x IOVDD V
VOH 高电平数字输出电压 所有数字引脚（SDA、SCL 和 IRQZ 除外）；IOH = 100µA IOVDD - 0.2V V
VOL 低电平数字输出电压 所有数字引脚（SDA、SCL 和 IRQZ 除外）；IOL = -100µA 0.2 V
VOL(I2C) 低电平数字输出电压 SDA 和 SCL；IOL = -1mA 0.2 x IOVDD V
VOL(IRQZ) 开漏输出的低电平数字输出电压 IRQZ 引脚，IOL = -1mA 0.2 V
IIH(1) 数字输入的输入逻辑高电平漏电流 所有数字引脚；输入 = IOVDD。 -1 1 µA
IIL(1) 数字输入的输入逻辑低电平漏电流 所有数字引脚；输入 = GND -1 1 µA
CIN 数字输入的输入电容 所有数字引脚 5 pF
RPD 被置为有效时数字输入/IO 引脚的下拉电阻 所有数字引脚。启用下拉电阻选项 18 kΩ
(1) 勘误表：如果 IRQZ 信号被拉高，则预计会有额外的 2mA 到 3mA 电流消耗。在“应做事项和禁止事项”一节中了解更多详细信息。