小型 D 級スピーカアンプアンプシリーズ アナログ入力 ステレオ D 級スピーカアンプ No.13101JBT03 BD5471MUV ●概要 BD5471MUV は、ノート PC、携帯電話、携帯機器などのモバイル・オーディオ製品用に開発した D 級ステレオスピーカ アンプです。スピーカ出力の LC フィルタが不要で、外付け部品 7 個でステレオスピーカアンプを構成することができ、 レギュレータを内蔵しているのでオーディオコーデック用電源として使用することで外付け部品削減が可能となります。 D 級動作により、効率が高く低消費電力のため、バッテリー駆動のアプリケーションに最適です。シャットダウン時の 消費電流が 0µA でスタンバイから動作時への起動が早く、かつ POP 音が少ないのでスタンバイ⇔アクティブを繰り返す 用途にも適しています。 ●特長 1) ハイパワー 2.3W typ. (VDD=5V、RL=4Ω、THD+N=10%、ステレオ入力) ハイパワー 1.5W typ. (VDD=5V、RL=8Ω、THD+N=10%、ステレオ入力) 2) 外部制御によるゲイン設定(6,12,18,24dB) 3) POP ノイズ低減回路 4) スタンバイ機能(ミュート兼用) [ISD=0uA] 5) 保護回路(ショート [Audio, REG] 、サーマルシャットダウン、減電) 6) 3.3V レギュレータ内蔵 7) BEEP 検出回路内蔵 8) 小型パワーパッケージ VQFN024V4040 ●用途 ノート PC、携帯型電子機器、携帯電話、PDA など ●絶対最大定格(Ta=+25℃) 項目 記号 定格 単位 電源電圧 VDD 7.0 V 許容損失 Pd 0.7 *1 W 2.2 *2 W -55 ～ +150 ℃ Vin -0.3～VDD+0.3 V Vctl -0.3～VDD+0.3 V 記号 定格 単位 電源電圧 VDD +4.5 ～ +5.5 V 温度範囲 Topr -40 ～ +85 ℃ Tstg 保存温度範囲 入力端子入力電圧範囲 *3 制御端子入力電圧範囲 *4 *1 74.2mm×74.2mm×1.6mm FR4 1 層ガラスエポキシ基板(表面銅箔 0%) 実装時 Ta=25℃以上は、5.6mW/℃で減じる。 基板にサーマルビアあり。 *2 74.2mm×74.2mm×1.6mm FR4 4 層ガラスエポキシ基板(2,3 層銅箔 100%) 実装時 Ta=25℃以上は、17.6mW/℃で減じる。 基板にサーマルビアあり。 *3 入力端子(INL+, INL-, INR+, INR-) *4 制御端子(MUTE, G0, G1, EAPD, BEEP, REG_SD) ●推奨動作範囲 項目 ※ 耐放射線設計はしておりません。 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 1/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●電気的特性(特に指定のない限り、Ta=+25℃, VDD=+5.0V, RL=8Ω, AC 項目: LC フィルタあり (L=22µH, C=1µF) ) 項目 記号 規格値 単位 条件 最小 標準 最大 ICC ― 5.8 12.0 mA ISTBY ― 0.1 1.0 mA ISD ― 0.1 2.0 µA 出力電力 1 PO1 0.8 1.2 ― W 出力電力 2 PO2 1.0 1.5 ― W 5.5 6.0 6.5 dB BTL, G0=G1=GND 11.5 12 12.5 dB BTL, G0=GND, G1=VDD 17.5 18 18.5 dB BTL, G0=VDD, G1=GND 23.5 24 24.5 dB BTL, G0=G1=VDD 無信号時回路電流 スタンバイ時回路電流 シャットダウン時回路電流 アクティブモード、無負荷 MUTE=H, EAPD=H スタンバイモード MUTE=H,EAPD=L シャットダウンモード MUTE=L, REG_SD=L <スピーカアンプ> GV 電圧利得 BTL, f=1kHz, THD+N=1% , ステレオ *1 BTL, f=1kHz, THD+N=10% , ステレオ *1 全高調波歪率 THD+N ― 0.2 1.0 % BTL, Po=0.7*PO1 クロストーク CT 60 70 ― dB BTL, f=1kHz S/N SN 70 90 ― dB BTL, Po=PO1 fosc 175 250 325 kHz 63 90 117 kΩ G0=G1=GND 42 60 78 kΩ G0=GND, G1=VDD 25 36 47 kΩ G0=VDD, G1=GND 14 20 26 kΩ G0=G1=VDD Ton 0.78 1.02 1.46 msec 出力電圧 Vo 3.15 3.30 3.45 V Io=150mA 最大出力電流 Iom 150 200 ― mA Vo=3.15V ロードレギュレーション LREG ― 0.4 1.0 スイッチング周波数 RIN 入力抵抗 起動時間 <レギュレータ> mV/mA Io=0→150mA <制御端子 (MUTE, G0, G1, EAPD, BEEP, REG_SD)> Hi レベル VCTLH 1.4 ― VDD V Lo レベル VCTLL 0 ― 0.4 V ICTL 22 33 44 µA 制御端子入力電圧 制御端子流入電流 制御端子 VCTL = 5V *1: B.W.=400～30kHz, BTL:3-6 ピン, 13-16 ピン間電圧 ●制御端子 端子名 MUTE 端子レベル H/L IC 状態 IC active/ shutdown EAPD H/L IC active/standby BEEP H/L IC active/standby REG_SD H/L REG active/shutdown www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 2/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●測定回路図 Vin Vin Vin C8 0.1μF INL+ C7 0.1μF C6 AGND INL- 23 24 22 Vin VDD 10uF AVDD C9 +B C5 0.1μF INR－ 20 21 C4 0.1μF INR＋ 19 BEEP VBEEP 1 A VG0 G0 G0 150k 150k BEEP DET DET_C 18 A VG1 G1 2 Gain Select C1 0.01uF G0 G1 G1 Gain Select G0 G1 150k 17 A BEEP 22μF OUTL+ OUTR+ VSE V SHORT 1μF VDD SHORT SHORT UVLO TSD SHORT HBridge PWM HBridge PWM STOP PVDDL V BEEP MUTE EAPD C11 8Ω 1μF V VSE PVDDR 15 4 VBTL 22μF 16 3 PGNDL OSC BIAS UVLO UVLO TSD TSD 8Ω V VBTL PGNDR 14 5 SHORT 22μF OUTL- SHORT SHORT VSE V MUTE 150k 1μF OUTR- 22μF 13 6 7 MUTE A EAPD 8 EAPD A VMUTE 9 REG_SD 10 REG_VDD 11 REG_OUT C3 12 V VSE REG_GND 2.2μF A VEAPD 1μF 3.3VREG 150k C2 VREG_SD VDD ●外形寸法図 Top View Bottom View D5471 (Unit: mm) VQFN024V4040 (プラスチックモールド) www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 3/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●ピン配置図 Gain Select PWM INL23 HBridge OUTL+ 3 6 OUTL- 24 23 22 21 20 19 INR+ INL+ 24 INR- AVDD 21 AVDD 10 PVDDR 15 AGND 4 REG_VDD INL- PVDDL INL+ ●ブロック図 ERROR G0 G1 Short Protection INR+ 19 Gain Select PWM INR20 HBridge OUTR 16 13 OUTR- ERROR G0 G1 G0 18 DET_C 2 G1 2 DET_C G1 17 3 OUTL+ OUTR+ 16 4 PVDDL PVDDR 15 5 PGNDL PGNDR 14 6 OUTL- OUTR- 13 ERROR UVL Bias OSC 150k 7 8 9 10 11 12 BEEP Detect 150k Short Protection REG_S 9 REG GN 150k REG OU 150k REG VD BEEP 1 Control Logic TSD 18 REG S EAPD 8 Short G0 EAPD MUTE 7 G0 150k BEEP MUTE G1 17 1 REG 3.3V REG_OUT 11 150k 12 REG_GND ●ピン配置表 PIN No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 5 PGNDL 14 PGNDR 22 AGND PIN 名 BEEP DET_C OUTL+ PVDDL PGNDL OUTLMUTE EAPD REG_SD REG_VDD REG_OUT REG_GND OUTRPGNDR PVDDR OUTR+ G1 G0 INR+ INRAVDD AGND INLINL+ www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 4/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●応用回路例 C5 10μF PVDDL Audio InputL+ Audio InputL- 10 Gain Select 0.1μF PWM Audio InputR- INR+ 19 0.1μF Gain Select PWM INR20 0.1μF G1 17 G1 MUTE MUTE 7 EAPD EAPD 8 BEEP 1 DET_C 2 13 G0 G1 G0 Short 150k TSD G1 ERROR UVL 150k Bias OSC 150k BEEP Detect 150k Short Protection REG_S 9 L：Shutdown Control Logic 150k C8 REG_SD OUTR 16 OUTR- G0 18 BEEP H：Active HBridge ERROR G0 0.01μF 6 OUTL- Short Protection Short C3 Gain Control OUTL+ 3 ERROR G0 G1 C4 Differential Input HBridge INL23 C1 Audio InputR+ AVDD 21 INL+ 24 C2 Differential Input PVDDR 15 REG_VDD 4 0.1μF REG_OUT 3.3V REG 11 150k C7 12 REG_GND 2.2μF 22 14 PGNDR AGND 5 PGNDL 差動入力 C5 10μF PVDDL Audio Input L Single-Ended Input PVDDR 15 REG_VDD 10 4 0.1μF AVDD 21 INL+ 24 Gain Select C2 PWM HBridge INL23 C1 Audio Input R Single-Ended Input G0 G1 Gain Select PWM INR20 Gain Control G1 17 MUTE MUTE 7 EAPD EAPD 8 BEEP 1 BEEP DET_C 2 0.01μF H：Active REG_SD L：Shutdown OUTR 16 13 OUTR- G0 G1 G0 18 G1 HBridge ERROR 0.1μF G0 Short Protection Short INR+ 19 C4 C3 6 OUTL- ERROR 0.1μF 0.1μF OUTL+ 3 G0 Short 150k TSD G1 Control Logic ERROR UVL 150k 150k Bias OSC 150k BEEP Detect 150k C8 Short Protection REG_S 9 3.3V REG REG_OUT 11 150k C7 12 REG_GND 5 PGNDL 2.2μF 22 14 PGNDR AGND シングルエンド入力 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 5/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●評価ボード回路図 Audio Input Audio Input C5 C7 C6 C4 C3 C8 24 INL+ 23 22 INL- 21 AGN AVDD 20 INR- 19 INR+ BEEP JP1 1 C1 G0 G0 150k 150k BEEP DET DET_C 18 G1 2 Gain Select G0 G1 G1 Gain Select G0 G1 150k 17 JP4 JP5 BEEP OUTL OUTR 16 3 SHORT SHORT PVDD SHORT UVLO TSD SHOR HBridge PWM STOP HBridg PWM PVDD 15 4 to Speaker (BTL) BEEP MUTE EAPD PGNDL OSC BIAS UVLO UVLO TSD TSD to Speaker (BTL) PGND 14 5 SHORT OUTL- SHORT SHORT OUTR- 13 6 MUT E 150k 7 MUTE EAPD 3.3VRE 150k 8 EAP 9 REG_S 10 REG_VD 11 REG_OU 12 REG_GN C2 3.3V Regulator JP2 JP3 JP4 入力信号に 接続してください。 電源(VDD=+4.5～5.5V)に 接続してください。 GND に 接続してください。 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. スピーカに 接続してください。 6/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●評価ボード部品リスト Qty. Item Description SMD Size 1 C1 Capacitor, 0.01μF 1608 1 C2 Capacitor, 2.2μF 1608 2 C3, C4,C6,C7 Capacitor, 0.1μF 1608 1 C5, C8 Capacitor, 10μF A (3216) 1 U1 1 PCB1 IC, BD5471MUV, Stereo Class-D audio amplifier Printed-circuit board, BD5471MUV EVM 4.0mm X 4.0mm VQFN Package Manufacturer/Part Number Murata GRM188R71C103KA01D Murata GRM188R61C225KE15D Murata GRM188R71C104KA01D ROHM TCFGA1A106M8R ROHM BD5471MUV ― ― ●ゲイン設定と入力インピーダンス Ri の関係 ゲイン設定端子(G0,G1) G0 G1 Gain [dB] Ri [Ω] L L 6 90k L H 12 60k H L 18 36k H H 24 20k ●外付け部品について ① パワーダウン時間調整コンデンサ (C1) BEEP 信号停止からアンプ停止までの時間を調整するコンデンサです。 停止時間 Toff は以下の式で設定します。 Toff C1 0.8VDD [m sec] 5μ ② レギュレータ出力コンデンサ(C2) 3.3V レギュレータの出力コンデンサです。 容量値 1µF 以上のコンデンサをご使用ください。 ③入力カップリングコンデンサ Ci (C3,C4, C6,C7) 評価ボードの入力カップリングコンデンサは、0.1µF にしています。 各ゲイン設定時の入力インピーダンス Ri は、上記表になります。ゲイン 18dB 設定時、Ri=36kΩ(Typ.)です。 カットオフ周波数 fc は、入力カップリングコンデンサ Ci (C3,C4, C6,C7)と入力インピーダンス Ri により、 以下の式で設定します。 fc 1 [Hz] 2π Ri Ci Ri=36kΩ, Ci=0.1µF の場合、fc=約 44Hz になります。 ④電源デカップリングコンデンサ (C5,C8) 電源デカップリングコンデンサは、10uF としています。 電源デカップリングコンデンサの容量値を小さくした場合、オーディオ特性に影響があります。 小さくする場合には、実機においてオーディオ特性の確認をお願いいたします。 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 7/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●評価ボード PCB レイヤ Top Layer Bottom Layer www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 8/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●オーディオ特性の評価方法 評価回路図 C5 10μF PVDDL Audio InputL+ 0.1μF Audio InpuLt- 10 OUTL+ 22μF 3 Gain Select 0.1μF PWM ERROR G0 G1 0.1μF Audio InputR- Gain Select 0.1μF PWM INR20 G0 G1 G1 17 MUTE MUTE 7 EAPD EAPD 8 BEEP 1 BEEP DET_C 2 0.01μF H：Active REG_SD G0 Audio 1μF Precision 1μF etc. RL=Speaker Load Measurement Instrument OUTR 22μF 16 Audio 1μF RL BTL 13 22μF OUTR- Precision 1μF etc. RL=Speaker Load Short 150k Control Logic TSD G1 ERROR UVL 150k 150k Bias OSC 150k BEEP Detect 150k C8 Short Protection REG_S 9 L：Shutdown 6 22μF OUTL- G0 G1 G0 18 Measurement Instrument RL BTL HBridge ERROR C3 Gain Control Short Protection Short INR+ 19 C4 Differential Input HBridge INL23 C1 Audio InputR+ AVDD 21 INL+ 24 C2 Differential Input PVDDR 15 REG_VDD 4 3.3V REG REG_OUT 11 150k C7 12 REG_GND 5 PGNDL 2.2μF 22 14 PGNDR AGND オーディオ特性を測定する場合は 出力端子とスピーカ負荷間に LC フィルタを挿入し測定してください。 LC フィルタは出力端子の直近に配置してください。 L=22µH, C=1µF の場合、カットオフ周波数は下記になります。 fc 1 2 π LC [Hz] =33.9[kHz] インダクタ L は大電流タイプをご使用ください。 (参考) TDK: SLF12575T-220M4R0 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 9/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●BEEP 検出機能について BD5471MUV は BEEP 検出機能を内蔵しています。 スタンバイ時に 1 ピン BEEP 端子に BEEP 信号を入力すると、アンプはスタンバイ→アクティブモードになります。 BEEP 信号を停止させるとアンプはアクティブ→スタンバイとなります。 BEEP 信号停止からアンプがスタンバイとなるまでの時間(Toff)は、2 ピン DET_C 端子に接続されるコンデンサの容量で 調整可能です。 BEEP 検出機能を使用しない場合は 1 ピン BEEP 端子をオープンまたは GND に接続してください。 MUTE BEEP VDD 0.2×VDD DET_ C Active Active Amplifier state Standby Toff Toff 算出式 Toff= C×0.8VDD 5µ [msec] 例 C=0.01µ, VDD=5V → Toff=8msec C:2 ピン DET_C に接続するコンデンサ MUTE=H, BEEP 信号停止 MUTE=H, BEEP 信号入力 DET_C 2V/div OUTL+ 5V/div BEEP 5V/div Toff Ton www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 10/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●制御端子と出力について Audio 信号 Beep 信号 Audio 信号 Beep 信号 Audio 信号 Audio IN [ Input ] EAPD=L のときは 出力せず EAPD [ Input ] Beep 信号 f=300～1760Hz 0.125sec 以上 3.3msec BEEP [ Input ] BEEP 入力 されたことを 検出 570usec 3.3msec 以上(外付け C で調整可) BEEP が 入 力 さ れ な け れ ば ア ン プ を Standby モードにする。 MUTE [ Input ] Active Active Amplifier state Standby Standby Standby Shutdown アンプ待機状態 消費電流低減 オーディオ部 消費電流ゼロ Speaker output Input Output MUTE EAPD BEEP Audio IN Amplifier state Speaker output L L L No signal L(Shutdown) Hiz L L L signal L(Shutdown) Hiz L L H No signal L(Shutdown) Hiz L L H signal L(Shutdown) Hiz L H L No signal L(Shutdown) Hiz L H L signal L(Shutdown) Hiz L H H No signal L(Shutdown) Hiz L H H signal L(Shutdown) Hiz H L L No signal L(Standby) Hiz H L L signal L(Standby) Hiz H L H No signal H(Active) No signal H L H signal H(Active) signal H H L No signal H(Active) No signal H H L signal H(Active) signal H H H No signal H(Active) No signal H H H signal H(Active) signal www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 11/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●出力起動と停止について BD5471MUV は起動時と停止時のポップ音を低減する回路を内蔵しています。 起動時と停止時に出力のタイミングを揃えるように制御することでポップ音低減を実現しています。 起動時間は 1msec です。 起動時 (MUTE=H, EAPD=L→H) 停止時(MUTE=H, EAPD=H→L) EAPD 5V/div OUTL+ 5V/div OUTL5V/div Ton=1msec ●ショート保護について OUTL+ H－ Bridge OUTL－ Lch 出力のショート(天絡、地絡、出力端子間)を検出すると Lch 出力を停止、かつ Rch 出力を停止します。 同様に Rch 出力のショートを検出すると Rch 出力停止、 かつ Lch 出力停止します。 Short Protection Short Protection H－ Bridge www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. OUTR+ OUTR－ 12/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●IC の熱設計について IC の特性は、使用される温度に大きく関係し、最大許容接合部温度を超えると、素子が劣化したり破壊したりすることが あります。瞬時破壊及び長時間動作の信頼性といった 2 つの立場から、IC の熱に対する配慮は十分に行う必要があります。 次のような点に注意してください。 IC の絶対最大定格は、最大接合部温度(TjMAX.)または動作温度範囲(Topr)を示していますので、この値を参考に Pd-Ta 特性 (熱軽減率曲線)を利用して求めてください。 放熱が不十分な状態で入力信号を過大にすると、TSD(サーマルシャットダウン)が作動することがあります。 TSD は、チップ温度が約 180 ℃で動作し、約 100 ℃以下になると解除されるようになっています。 TSD はあくまで チップの破壊を防ぐ目的で動作しますので、TSD が動作する付近での長時間の使用は IC の信頼性を低下させますので ご注意ください。 熱軽減率曲線 参考データ VQFN024V4040 3.5 ③3.1W 3.1 測定状態 : ローム標準基板実装 基板サイズ : 74.2mm×74.2mm×1.6mmt 基板① FR4 1 層ガラスエポシキ基板(表面銅箔 0%) 基板② FR4 4 層ガラスエポシキ基板(2,3 層銅箔 100%) 基板サイズ : 35mm×25mm×1.6mmt 基板③ FR4 4 層ガラスエポシキ基板(2,3 層銅箔 100%) サーマルビアによる接続あり 許容損失 Pd(W) 2.5 ②2.2W 2.2 2.0 1.5 1.0 ①0.7W 0.7 0.5 0.0 0 25 50 75 85 100 125 150 周囲温度 Ta(℃) 注)この値は実測値であり保証値ではありません。 許容損失の値は実装する基板によって変化します。 放熱設計された多層基板実装時に BD5471MUV の許容損失は、上記のグラフの値より大きくなります。 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 13/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●Typical Characteristics TABLE OF GRAPHS Items Parameter Figure Efficiency vs Output power 1, 2 Power dissipation vs Output power 3, 4 Supply current (Iccact) vs Supply voltage 5 Supply current (Istby) vs Supply voltage 6 Supply current (Ireg) vs Supply voltage 7 vs Supply voltage 8 vs Load resistance 9, 10 vs Supply voltage 11, 12 vs Output power 13, 14 Shutdown current Output power (Isd) (Po) Total harmonic distortion plus noise (THD+N) vs Frequency vs Common-mode input voltage Supply voltage rejection ratio (PSRR) 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22 23, 24 vs Frequency 25, 26, 27, 28 Common-mode rejection ratio (CMRR) vs Frequency 29, 30 Gain vs Frequency 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 14/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV Efficiency - Output power f=1kHz RL=8Ω+33uH LC-filter(22uH+1uF) Efficiency vs Output power f=1kHz RL=4Ω+33uH LC-filter(22uH+1uF) 80 80 70 70 60 Efficiency [%] 90 90 Efficiency [%] 100 60 50 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 40 30 40 30 20 20 10 10 0 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 50 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Po [W] 1 1.1 1.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Fig.1 600 300 500 250 1.8 2 400 Icc [mA] Icc [mA] 1.6 Fig.2 350 200 150 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 100 50 300 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 200 100 0 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Po [W] 1 0 1.1 1.2 0.2 0.4 0.6 0.8 Fig.3 1 1.2 Po [W] 1.4 1.6 1.8 2 Fig.4 Icc - VDD No load, No signal Iccstby - VDD No load, No signal 6 0.3 5 0.25 4 0.2 Iccstby [mA] Icc [mA] 1.4 Icc vs Output power f=1kHz RL=4Ω+33uH LC-filter(22uH+1uF) Icc vs Output power f=1kHz RL=8Ω+33uH LC-filter(22uH+1uF) 3 2 1 0.15 0.1 0.05 0 0 0 1 2 3 VDD [V] 4 5 6 0 1 2 Fig.5 3 VDD [V] 4 5 6 Fig.6 Iccreg - VDD No load, No signal Iccsd - VDD 0.3 0.5 0.25 0.4 0.2 Isd [uA] Iccreg [mA] 1 1.2 Po [W] 0.15 0.3 0.2 0.1 0.1 0.05 0 0 0 1 2 3 VDD [V] 4 5 0 6 Fig.7 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 1 2 3 VDD [V] 4 5 6 Fig.8 15/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV 4 Output power vs RL THD+N=10% f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz Output power vs RL THD+N=1% f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz 2.5 3.0 2.5 1.5 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 1.5 Po[W] 2.0 Po[W] 2.0 VDD=2.5V VDD=3.6V VDD=5.0V 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 4 8 12 16 20 RL[Ω] 24 28 4 32 8 12 16 20 RL[Ω] Fig.9 2.5 32 Output power vs VDD f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz 4.0 RL=8Ω：THD+N=1% 3.5 RL=8Ω：THD+N=10% 3.0 2.0 RL=4Ω：THD+N=1% RL=4Ω：THD+N=10% 2.5 Po [W] Po [W] 28 Fig.10 Output power vs VDD f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz 3.0 24 1.5 2.0 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 4.5 VDD [V] 4.7 4.9 VDD [V] Fig.11 10 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.0V VDD=5.5V VDD=5.5V THD+N [%] THD+N [%] 5.5 THD+N vs Output power RL=4Ω f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz VDD=4.5V 1 1 0.1 0.01 0.1 1 0.1 0.01 10 Po [W] 0.1 Po [W] 10 THD+N [%] Po=50mW Po=250mW Po=1W 1 10 THD+N vs Frequency VDD=5.5V RL=4Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF THD+N vs Frequency VDD=5.5V RL=8Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 1 Fig.14 Fig.13 THD+N [%] 5.3 Fig.12 THD+N vs Output power RL=8Ω f=1kHz LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz 10 5.1 0.1 Po=50mW Po=250mW Po=1W 1 0.1 0.01 0.01 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k Fig.15 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k Fig.16 16/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV THD+N vs Frequency VDD=5.0V RL=8Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF Po=50mW Po=250mW Po=1W 1 THD+N vs Frequency VDD=5.0V RL=4Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 Po=50mW Po=250mW Po=1W 1 THD+N [%] THD+N [%] 10 0.1 0.1 0.01 0.01 10 100 1k 10k 10 100k 100 1k freq [Hz] freq [Hz] Fig.17 100k Fig.18 THD+N vs Frequency VDD=4.5V RL=8Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 10k THD+N vs Frequency VDD=4.5V RL=4Ω LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 Po=50mW Po=250mW Po=500mW Po=50mW Po=250mW Po=500mW 1 THD+N [%] THD+N [%] 1 0.1 0.01 10 100 1k freq [Hz] 10k 0.1 0.01 100k 10 100 1k freq [Hz] Fig.19 100k Fig.20 THD+N vs Frequency RL=8Ω Po=125mW LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 10k THD+N vs Frequency RL=4Ω Po=250mW LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 10 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 1 THD+N [%] THD+N [%] 1 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 0.1 0.1 0.01 0.01 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k 10 100 1k freq [Hz] Fig.21 100k Fig.22 THD+N_vs_Common Mode Input Voltage f=1kHz RL=8Ω Po=100mW LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz THD+N_vs_Common Mode Input Voltage f=1kHz RL=4Ω Po=200mW LC-filter(22uH+1uF) 400Hz-30kHz 2.0 2.0 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 1.5 THD+N [%] THD+N [%] 1.5 10k 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0 1 2 3 4 5 6 0 7 www.rohm.com 2 3 4 5 6 7 Fig.24 Fig.23 © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 1 Vic - Common Mode Input Voltage [V] Vic - Common Mode Input Voltage [V] 17/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV PSRR RL=4Ω Vripple=0.1Vpp Inputs ac-Grounded Cin=1uF LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF PSRR RL=8Ω Vripple=0.1Vpp Inputs ac-Grounded Cin=1uF LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 0 0 -10 -20 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -20 -30 PSRR [dB] PSRR [dB] -10 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -40 -50 -30 -40 -50 -60 -60 -70 -70 -80 -80 10 100 1k f [Hz] 10k 100k 10 100 1k f [Hz] PSRR RL=4Ω Vripple=0.1Vpp Inputs Floating LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF PSRR RL=8Ω Vripple=0.1Vpp Inputs Floating LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 0 0 -10 -10 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -30 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -20 PSRR [dB] PSRR [dB] -20 -40 -50 -30 -40 -50 -60 -60 -70 -70 -80 -80 10 100 1k f [Hz] 10k 10 100k 100 1k f [Hz] 10k 100k Fig.28 Fig.27 CMRR RL=8Ω Vin=1Vpp Cin=1uF LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF CMRR RL=4Ω Vin=1Vpp Cin=1uF LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF -40 -40 -45 -45 CMRR [dB] VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -50 CMRR [dB] 100k Fig.26 Fig.25 -55 -60 -65 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V -50 -55 -60 -65 -70 -70 10 100 1k freq [Hz] 10k 10 100k 100 Fig.29 10k 100k Fig.30 10 8 8 6 6 gain [dB] 10 4 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 2 1k freq [Hz] Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF Gain vs Frequency RL=8Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF gain [dB] 10k 4 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 2 0 0 10 100 1k freq [Hz] 10k 10 100k www.rohm.com 1k freq [Hz] 10k 100k Fig.32 Fig.31 © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 100 18/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 16 14 14 12 12 gain [dB] gain [dB] Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 16 10 10 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 8 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 8 6 6 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k 10 100 24 22 22 20 20 18 18 gain [dB] gain [dB] 26 24 16 14 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 16 14 12 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 10 8 8 6 6 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k 10 100 28 26 26 24 24 22 22 gain [dB] 30 28 20 18 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 14 10k 100k Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 30 16 1k freq [Hz] Fig.36 Fig.35 Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF gain [dB] 100k Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 26 10 10k Fig.34 Fig.33 Gain_vs_Frequency RL=4Ω Vin=0.5Vpp LC-filter(22uH+1uF) 30kHz-LPF 12 1k freq [Hz] 20 18 16 VDD=4.5V VDD=5.0V VDD=5.5V 14 12 12 10 10 10 100 1k freq [Hz] 10k 100k 10 www.rohm.com 1k freq [Hz] 10k 100k Fig.38 Fig.37 © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 100 19/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●使用上の注意 (1) 記載の数値及びデータは設計代表値であり、その値を保証するものではありません。 (2) アプリケーション回路例は推奨すべきものと確信しておりますが、ご使用にあたっては更に特性のご確認を十分に お願いします。外付け部品定数を変更してご使用になるときは、静特性のみならず過渡特性も含め外付け部品及び 弊社 LSI のバラツキなどを考慮して十分なマージンを見て決定してください。 (3) 絶対最大定格について 印加電圧及び動作温度範囲などの絶対最大定格を超えた場合は、IC が破壊することがあります。 絶対最大定格を超える電圧及び温度を印加しないでください。絶対最大定格を超えるようなことが考えられる場合には、 ヒューズなどの物理的な安全対策を実施して頂き、IC に絶対最大定格を超える条件が印加されないようご検討ください。 (4) GND 電位について GND 端子の電圧はいかなる動作状態においても、最低電圧になるようにしてください。 (5) 端子間ショートと誤実装について IC を基板に実装するときには、IC の方向や位置ずれに十分注意してください。誤って実装し通電した場合、IC を破壊する ことがあります。また、IC の端子間や端子と電源間、端子と GND 間に異物が入るなどしてショートした場合についても破壊 することがあります。 (6) 強電磁界内での動作について 強電磁界内での使用は、誤動作をする可能性がありますのでご注意ください。 (7) 熱設計について 本 IC はパワーアンプのため、実使用状態での許容損失を考慮して、十分なマージンを持った熱設計を行ってください。 放熱が不十分な状態で入力信号を過大にすると、サーマルシャットダウン(熱遮断回路)が動作することがあります。 (8) サーマルシャットダウンについて 本 IC はサーマルシャットダウン回路を内蔵しています。サーマルシャットダウンが動作すると出力トランジスタは、 オープン状態になります。サーマルシャットダウンは、あくまでチップ温度が Tjmax=+150℃を越えた異常状態下での 熱暴走から IC を遮断することを目的とした回路であり、セットの保護及び保証を目的とはしておりません。 (9) 出力端子の負荷について 本 IC はダイナミックスピーカ負荷に対応しており、それ以外の負荷には対応しておりません。 (10) 出力端子のショート保護について 本 IC には、出力トランジスタを保護する目的としたショート保護機能があります。ショート保護が動作した場合、出力 端子は Hi-Z の Low 出力でラッチ停止になります。一度ラッチ停止すると、ショート状態が解除されても自動復帰しません。 電源もしくはスタンバイ信号を一度遮断し再投入すると、ラッチ停止状態が解除されます。 (11) 動作範囲について 動作電源電圧範囲 VDD=+4.5V～+5.5V 及び動作温度範囲 Ta=-40℃～+85℃は、基本動作を行う範囲です。 特性及び定格出力をすべての電源電圧範囲もしくは温度範囲において保証するものではありません。 (12) 最大出力電力について RL=4 Ω、ステレオ入力時にはデバイスの発熱量が大きくなり、最大出力電力が typ. 通り出ないことがありますので ご注意ください。出力電力をより大きく確保するために十分な放熱対策を行ってください。 (13) 電気的特性について 出力電力、電圧利得の項目は、デバイスの標準的な性能を示しており、基板レイアウト / 使用部品 / 電源部に大きく 依存します。TYP 値はローム指定の基板にデバイス及び各部品を直接実装したときの値です。 (14) 電源デカップリングコンデンサについて D 級アンプは、電源ラインに大きなピーク電流が流れるため、電源デカップリングコンデンサの容量値、配置により、 オーディオ特性に影響を与えます。電源デカップリングコンデンサは、IC 端子の直近に配置してください。 www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 20/21 2013.11 - Rev.B Technical Note BD5471MUV ●発注形名セレクション B D 5 ローム形名 4 7 1 品番 5471 M U V パッケージ MUV: VQFN024V4040 - E 2 包装、フォーミング仕様 E2: リール状エンボステーピング VQFN024V4040 4.0±0.1 4.0±0.1 1.0MAX 1PIN MARK 0.08 S 2.4±0.1 1 6 0.4±0.1 24 7 12 19 18 0.75 0.5 2.4±0.1 C0.2 (0.22) +0.03 0.02 -0.02 S 13 +0.05 0.25 -0.04 (Unit : mm) www.rohm.com © 2013 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 21/21 2013.11 - Rev.B Datasheet ご注意 ローム製品取扱い上の注意事項 1. 本製品は一般的な電子機器（AV 機器、OA 機器、通信機器、家電製品、アミューズメント機器等）への使用を 意図して設計・製造されております。従いまして、極めて高度な信頼性が要求され、その故障や誤動作が人の生命、 身体への危険若しくは損害、又はその他の重大な損害の発生に関わるような機器又は装置（医療機器(Note 1)、輸送機器、 交通機器、航空宇宙機器、原子力制御装置、燃料制御、カーアクセサリを含む車載機器、各種安全装置等）（以下「特 定用途」という）への本製品のご使用を検討される際は事前にローム営業窓口までご相談くださいますようお願い致し ます。ロームの文書による事前の承諾を得ることなく、特定用途に本製品を使用したことによりお客様又は第三者に生 じた損害等に関し、ロームは一切その責任を負いません。 (Note 1) 特定用途となる医療機器分類 日本 USA EU CLASSⅢ CLASSⅡb CLASSⅢ CLASSⅣ CLASSⅢ 中国 Ⅲ類 2. 半導体製品は一定の確率で誤動作や故障が生じる場合があります。万が一、かかる誤動作や故障が生じた場合で あっても、本製品の不具合により、人の生命、身体、財産への危険又は損害が生じないように、お客様の責任において 次の例に示すようなフェールセーフ設計など安全対策をお願い致します。 ①保護回路及び保護装置を設けてシステムとしての安全性を確保する。 ②冗長回路等を設けて単一故障では危険が生じないようにシステムとしての安全を確保する。 3. 本製品は、一般的な電子機器に標準的な用途で使用されることを意図して設計・製造されており、下記に例示するよう な特殊環境での使用を配慮した設計はなされておりません。従いまして、下記のような特殊環境での本製品のご使用に 関し、ロームは一切その責任を負いません。本製品を下記のような特殊環境でご使用される際は、お客様におかれ まして十分に性能、信頼性等をご確認ください。 ①水・油・薬液・有機溶剤等の液体中でのご使用 ②直射日光・屋外暴露、塵埃中でのご使用 ③潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ガスの多い場所でのご使用 ④静電気や電磁波の強い環境でのご使用 ⑤発熱部品に近接した取付け及び当製品に近接してビニール配線等、可燃物を配置する場合。 ⑥本製品を樹脂等で封止、コーティングしてのご使用。 ⑦はんだ付けの後に洗浄を行わない場合(無洗浄タイプのフラックスを使用された場合も、残渣の洗浄は確実に 行うことをお薦め致します)、又ははんだ付け後のフラックス洗浄に水又は水溶性洗浄剤をご使用の場合。 ⑧本製品が結露するような場所でのご使用。 4. 本製品は耐放射線設計はなされておりません。 5. 本製品単体品の評価では予測できない症状・事態を確認するためにも、本製品のご使用にあたってはお客様製品に 実装された状態での評価及び確認をお願い致します。 6. パルス等の過渡的な負荷（短時間での大きな負荷）が加わる場合は、お客様製品に本製品を実装した状態で必ず その評価及び確認の実施をお願い致します。また、定常時での負荷条件において定格電力以上の負荷を印加されますと、 本製品の性能又は信頼性が損なわれるおそれがあるため必ず定格電力以下でご使用ください。 7. 許容損失(Pd)は周囲温度(Ta)に合わせてディレーティングしてください。また、密閉された環境下でご使用の場合は、 必ず温度測定を行い、ディレーティングカーブ範囲内であることをご確認ください。 8. 使用温度は納入仕様書に記載の温度範囲内であることをご確認ください。 9. 本資料の記載内容を逸脱して本製品をご使用されたことによって生じた不具合、故障及び事故に関し、ロームは 一切その責任を負いません。 実装及び基板設計上の注意事項 1. ハロゲン系（塩素系、臭素系等）の活性度の高いフラックスを使用する場合、フラックスの残渣により本製品の性能 又は信頼性への影響が考えられますので、事前にお客様にてご確認ください。 2. はんだ付けはリフローはんだを原則とさせて頂きます。なお、フロー方法でのご使用につきましては別途ロームまで お問い合わせください。 詳細な実装及び基板設計上の注意事項につきましては別途、ロームの実装仕様書をご確認ください。 Notice - GE © 2014 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. Rev.002 Datasheet 応用回路、外付け回路等に関する注意事項 1. 本製品の外付け回路定数を変更してご使用になる際は静特性のみならず、過渡特性も含め外付け部品及び本製品の バラツキ等を考慮して十分なマージンをみて決定してください。 2. 本資料に記載された応用回路例やその定数などの情報は、本製品の標準的な動作や使い方を説明するためのもので、 実際に使用する機器での動作を保証するものではありません。従いまして、お客様の機器の設計において、回路や その定数及びこれらに関連する情報を使用する場合には、外部諸条件を考慮し、お客様の判断と責任において行って ください。これらの使用に起因しお客様又は第三者に生じた損害に関し、ロームは一切その責任を負いません。 静電気に対する注意事項 本製品は静電気に対して敏感な製品であり、静電放電等により破壊することがあります。取り扱い時や工程での実装時、 保管時において静電気対策を実施の上、絶対最大定格以上の過電圧等が印加されないようにご使用ください。特に乾燥 環境下では静電気が発生しやすくなるため、十分な静電対策を実施ください。 （人体及び設備のアース、帯電物からの 隔離、イオナイザの設置、摩擦防止、温湿度管理、はんだごてのこて先のアース等） 保管・運搬上の注意事項 1. 本製品を下記の環境又は条件で保管されますと性能劣化やはんだ付け性等の性能に影響を与えるおそれがあります のでこのような環境及び条件での保管は避けてください。 ①潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ガスの多い場所での保管 ②推奨温度、湿度以外での保管 ③直射日光や結露する場所での保管 ④強い静電気が発生している場所での保管 2. ロームの推奨保管条件下におきましても、推奨保管期限を経過した製品は、はんだ付け性に影響を与える可能性が あります。推奨保管期限を経過した製品は、はんだ付け性を確認した上でご使用頂くことを推奨します。 3. 本製品の運搬、保管の際は梱包箱を正しい向き（梱包箱に表示されている天面方向）で取り扱いください。天面方向が 遵守されずに梱包箱を落下させた場合、製品端子に過度なストレスが印加され、端子曲がり等の不具合が発生する 危険があります。 4. 防湿梱包を開封した後は、規定時間内にご使用ください。規定時間を経過した場合はベーク処置を行った上でご使用 ください。 製品ラベルに関する注意事項 本製品に貼付されている製品ラベルに QR コードが印字されていますが、QR コードはロームの社内管理のみを目的と したものです。 製品廃棄上の注意事項 本製品を廃棄する際は、専門の産業廃棄物処理業者にて、適切な処置をしてください。 外国為替及び外国貿易法に関する注意事項 本製品は外国為替及び外国貿易法に定める規制貨物等に該当するおそれがありますので輸出する場合には、ロームに お問い合わせください。 知的財産権に関する注意事項 1. 本資料に記載された本製品に関する応用回路例、情報及び諸データは、あくまでも一例を示すものであり、これらに 関する第三者の知的財産権及びその他の権利について権利侵害がないことを保証するものではありません。従いまして、 上記第三者の知的財産権侵害の責任、及び本製品の使用により発生するその他の責任に関し、ロームは一切その責任を 負いません。 2. ロームは、本製品又は本資料に記載された情報について、ローム若しくは第三者が所有又は管理している知的財産権 その他の権利の実施又は利用を、明示的にも黙示的にも、お客様に許諾するものではありません。 その他の注意事項 1. 本資料の全部又は一部をロームの文書による事前の承諾を得ることなく転載又は複製することを固くお断り致します。 2. 本製品をロームの文書による事前の承諾を得ることなく、分解、改造、改変、複製等しないでください。 3. 本製品又は本資料に記載された技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用、あるいはその他軍事用途目的で 使用しないでください。 4. 本資料に記載されている社名及び製品名等の固有名詞は、ローム、ローム関係会社若しくは第三者の商標又は登録商標 です。 Notice - GE © 2014 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. Rev.002 Datasheet 一般的な注意事項 1. 本製品をご使用になる前に、本資料をよく読み、その内容を十分に理解されるようお願い致します。本資料に記載 される注意事項に反して本製品をご使用されたことによって生じた不具合、故障及び事故に関し、ロームは一切 その責任を負いませんのでご注意願います。 2. 本資料に記載の内容は、本資料発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。本製品のご購入及び ご使用に際しては、事前にローム営業窓口で最新の情報をご確認ください。 3. ロームは本資料に記載されている情報は誤りがないことを保証するものではありません。万が一、本資料に記載された 情報の誤りによりお客様又は第三者に損害が生じた場合においても、ロームは一切その責任を負いません。 Notice – WE © 2014 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. Rev.001
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