【应用】支持3Vrms输出的单电源供电运放芯片SGM8903应用于机顶盒音频放大电路，省去外围电路

时间： 2020-04-09 来源：世强

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很多消费类产品在RCA模拟音频上的输出幅值范围基本是2Vrms，但是对于一些行业用户来说这个幅值不够，他们喜欢更大的输出幅值，这样在操控机顶盒等产品的音量时，有比较大的操作空间，如果产品有连接功放输出，那么更大的输出幅值可以使得声音听起来更饱满，声音的细节内容也会更加有层次性。

公司的一款定制产品，只需要供货主板给对方，其他部分包括电源和结构等都由他们自己完成。音频RCA输出幅值需求3Vrms，同时对方电源板只能提供5V电源给主板。根据我们采用的CPU方案，支持的DAC输出幅值最大为1Vrms，无法满足用户的需求，需要在外面增加运放电路进行处理才可以。要满足客户需求，外部的运放需要放大3倍才能达到要求，同时主板的最大电源才5V，需要使用电源升压电路；根据我们之间的项目经验，双电源供电运放的音频性能会明显的好于单电源供电的运放，同时运放的双电源推荐至少要在正负9V才能更好的发挥运放的性能。考虑到该设备是在行业客户使用，对声音的要求也会相对比较高，就需要增加一级正电源转负电源芯片，最终实现运放的双电源供电。音频部分还需要增加静音电路，解决开关机阶段的POP音。

采用以上常规运放，会发现外围需要很多的辅助电路，包括电源升压电路，负压转换电路，静音电路等，成本和PCB的占位空间都比较大。当时找圣邦微代理商寻找电源负压芯片的时候，他们在了解了我们的需求和应用场景之后，推荐了一款集上述功能电路为一体的单电源供电运放SGM8903，查看了该芯片的规格书之后，发现确实很适合我们的应用场景，就直接做到了我们的产品上，如下是该部分的原理图。

图1. SGM8903原理图

SGM8903内部有双路运放，刚好符合我们的立体声输出需求；DAC是单端输出，SGM8903采用单端放大电路模式，因为是双电源供电，运放的直流工作点是零电位，+INL和+INR管脚选择接地处理。

它内部有电荷泵电路，可以产生负电源给运放供电，最终实现最大3Vrms输出，这个是需要外部电阻去匹配的，本产品DAC只能最大输出1Vrms，外部运放就需要放大3倍，通过电阻R407、R408、R410和R412进行配置。

它的工作电压为3V~5.5V，我们产品可提供的电压为5V，在范围之内。

SGM8903带有一个使能管脚，这个很类似于继电器控制音频输出的功能，系统上电阶段会有噪音产生，通过控制这个使能脚，保证这个阶段没有音频输出，实现了静音功能；待系统稳定之后，电源电压也稳定了，再使能打开输出信号。芯片不仅可以通过使能管脚来实现静音功能，还可以通过UVP管脚来实现，外部有接了两个分压电阻R414和R415，当管脚UVP的电压大于1.13V时，芯片信号才开始输出，这个时候对应的外部电压是4V，芯片内部还带有迟滞器功能可以实现更低电压（比如外部电压到了3.8V）的时候才关闭芯片信号输出，通过电阻R413选择迟滞电压的大小；通过这个机制也能一定程度上来消除上下电的pop音。

电路设计上输入电路增加了AC耦合电路，保证直流工作点不会互相影响；可以根据CPU或者DAC的输出幅值适当的匹配后端的放大电路的阻值，实现不同的放大倍数控制。

电路设计的大部分参数可以参考数据手册给的参考值，同时要特别注意电容材质的选择，在音频电路中推荐使用NPO材质。

SGM8903的THD+N参数达到0.001%，这个指标可以满足大部分消费类产品的音频信号要求，如下是我们的一个产品图。

图2. SGM8903产品图

通过使用SGM8903芯片，实现了单电源5V供电，音频RCA的输出幅值达到了3Vrms；省去了外围的升压电路、负压电路和静音电路。在保证产品质量的前提下，大大的节省了成本和PCB板的空间占位，是机顶盒音频放大电路单电源供电运放的一个理想选择。

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全部评论（1）

maomao Lv8. 研究员 2020-04-09

不错的资料~

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目录- Company Profile Amplifiers Comparators Data Converters Voltage References Audio/Video Drivers Analog Switches Logic Ics Temperature Sensors RF Switches Supervisory Circuits LDOs System Power Management Ics Battery Management Ics LED Drivers LCD & OLED Display Powers and Drivers Switch Mode Power Ics Application-Specific Auxiliary Powers Motor/Gate Driver Index

型号- SGM61450,SGM3733B,SGM2558A,SGM5347-12,SGM2558B,SGM8261-5,SGM2564,SGM8261-1,SGM5347-10,SGM8261-2,SGM2549,SGM48017C,SGM72110,SGM8094,SGM836,SGM8091,SGM837,SGM61220,SGM8092,SGM8093,SGM835,SGM72108,SGM2553,SGM72106,SGM2555,SGM809B,SGM4519,SGM4517,SGM48018,SGM4518,SGM48010,SGM63600,SGM4520,SGM4521,SGM48005,SGM8417-4,SGM8417-2,SGM4051C,SGM48000,SGM48001,SGM48002,SGM3843A,SGM61433,SGM84782,SGM621,SGM58031,SGM620,SGM41600,SGM2572,SGM41603,SGM2571,SGM2574,SGM51622H,SGM4995,SGM4511,SGM4996,SGM4512,SGM2576,SGM2575,SGM4510,SGM2578,SGM4515,SGM4516,SGM8250-1,SGM8250-2,SGM4514,SGM3209,SGM809,SGM8557-3,SGM8557-1,SGM8557-2,SGM803,SGM61012,SGM804,SGM802,SGM61013,SGM810,SGM811,SGM4782,SGM7237B,SGM8902,SGM8903,SGM8904,SGM4542,SGM8905,SGM4548,SGM4549,SGM3699,SGM4546,SGM4547,SGM48013C,SGM62110,SGM61020,SGM62112,AAP6153A,SGM61022,SGM62111,SGM800,SGM2553/D,SGM2596,SGM3200,SGM3206,SGM8270-2,SGM3207,SGM4535,SGM3204,SGM8270-4,SGM8T245,SGM829,SGM61230,SGM42512,SGM41664,SGM825,SGM823,SGM61234,SGM824,SGM891B,SGM832,SGM42507,SGM42506,SGM830,SGM831,SGM4563,SGM40567,SGM4560,SGM42505,SGM4561,SGM6503,SGM4566,SGM6502,SGM8925,SGM6501,SGM8926,SGM4564,SGM8927,SGM5349-16,SGM6505,SGM4568,SGM6504,SGM8909,SGM890B,SGM816,SGM42501,SGM40565,SGM42500,SGM814,SGM815,SGM812,SGM40560,SGM40561,SGM821,SGM822,SGM820,SGM4551,SGM4552,SGM4550,SGM4555,SGM4556,SGM4553,SGM4554,FT2910,SGM8910,SGM5347-8,SGM4558,SGM11124F,74LVC2T45,SGM893B,SGM4581,SGM8941,SGM4582,SGM4583,SGM8704,SGM4588,SGM8705,SGM4589,SGM8706,SGM8707,SGM8942,SGM8701,SGM8702,SGM8703,SGM12213A,SGM892B,SGM6510,SGM8276-4,SGM4573,SGM3001,SGM4574,SGM42513,SGM6514,SGM6513,SGM3005,SGM4578,SGM6512,SGM8276-2,SGM3002,SGM42622B,SGM6511,SGM8276-1,SGM3003,SGM4576,SGMOP17C,SGM6518,SGM8931,SGM8932,SGM6516,SGM12214A,SGM8933,SGM6515,SGM8934,74AVC8T245,SGM3141B,SGM42553,SGM61031,SGM62116,SGM62115,SGM8953-1,SGM62118,SGM8953-2,SGM62117,SGM8708,SGM8709,SGM4075-2,SGM3140B,SGM4075-1,SGM42544,SGM7300A,SGM7300B,SGM42541,SGM42540,SGM8951,SGM8710,SGM8952,SGM5200,SGM38045,SGM38042,SGM6533,SGM8711,SGM8712,SGM8955,SGM38046,SGM8956,SGM8199L2,LM2904,SGM8199L1,SGM41002,SGM8968-4,SGM8968-2,LM2902,SGM8968-1,SGM8740,SGM8741,SGM8742,SGM8743,SGM8263-1,SGM8748,SGM8263-2,SGM8417-1,SGM8749,SGM8744,SGM40666B,SGM8745,SGM40666A,SGM8746,SGM8747,SGM41513D,SGM41513A,SGM42561,SGM42560,SGM8957-1,SGM8957-2,SGM42562,SGM5208-14,SGM5223,SGM48018C,SGM11102F,SGM41512A,SGM37603A,SGM8521,SGM8522,SGM5018,74LVTN16244,74LVTN16245,SGM8524,SGM8604-1,SGM11103F,SGM8193A3,SGM8604-5,SGM8193A2,SGM8604-2,SGM48019C,SGM8193A1,SGM8604-3,SGM8193A0,SGM37604A,SGM8751,SGM41007,SGM41008,SGM6332,SGM8750,SGM41280,SGM41281,SGM41283,SGM5353-16,SGM37891A,SGM41285,SGM41286,SGM8542,SGM51652H8,SGM8301,SGM8543,SGM8302,SGM8544,SGM8545,SGM51652H4,SGM8541,SGM8429C-4,SGM8304,SGM37892A,SGM8531,SGM8773,SGM8532,SGM8774,SGM8534,74LVTH125,SGM8770,SGM8771,SGM8772,SGM8535,SGM8536,SGM8537,SGM8538,SGM65230,74LVC2G04,SGM37893A,SGM65231,74LVC2G08,SGM65232,SGM8969-2,SGM8969-1,SGM2035C,SGM7232,SGM9128YP,SGM41291,SGM2036S,74LVC1G32Q,74LVC2G14,SGM13001C,SGM13001B,SGM2581E,74LVC138,SGM8958-2,SGM41295,SGM13001A,SGM8958-1,SGM7222,SGM6132,SGM8554,SGM7223,SGM8555,SGM7224,SGM6130,SGM8556,SGM2581C,SGM7220,SGM2581A,SGM8551,SGM8552,SGM7226,SGM7227,SGM7228,SGM7229,SGM44599,SGM8581,SGM7SZ32,SGM8713A-1,SGM8582,SGM6613A,SGM8584,SGM41282C,SGM8714B-1,SGM8924A,SGM58XXX,SGM5355-16,SGM7SZ19,74LVC1G125,SGM89000,SGM811B,SGM7SZ14,SGM48752X,SGM431VB,SGM2560A,SGM37603,SGM2560B,SGM6611C,SGM810B,SGM7SZ08,SGM7SZ04,SGM8591,SGM7SZ00,SGM8592,SGM9203,SGM6612A,SGM8594,SGM8922A,SGM4T245,SGM48753,SGM48754,SGM48755,SGM48756,SGM48757,SGM813B,SGM48759,74AVC4T245,SGM8140,SGM8141,SGM48751,SGM449,SGMNQ07430,SGM48752,SGM48510,SGM458,SGM3785S,SGM459,SGM457,SGM8142,SGM452,SGM450,SGM451,SGM37862,SGM37861,SGM812B,74GTL2005,SGM447,SGM448,SGM446,SGM7SZ244,SGM8478-1C,SGM7SZ245,SGM8139,SGM48537,SGM48538,SGM48539,SGM5351-16,SGM2588G,74LVCN16373,SGM2588E,SGM61032A,SGM2588K,SGM61032B,SGM2588I,SGM3712,SGM2588C,SGM3713,SGM3710,SGM2588A,SGM3711,SGM48523,SGM48524,SGM48525,SGM48526,SGM48760,SGM48520,SGM8557-5,SGM71XX,SGM706B,SGM3700,SGM3727,SGM3741B,SGM3725,SGM3726,SGMOP07,SGM898,SGM899,SGM896,SGM897,SGM895,SGM61030A,SGM61030B,SGM2566B,SGM4823,SGM3735,SGM3732,SGM2566A,SGM4822,SGM3716,SGM3740B,SGM4806,SGM3717,SGM3714,SGM3715,SGM4809,SGM4807,SGM3718,SGM4808,SGM3719,74LVC157,SGM48780,SGM48540,SGM37898,SGM51652H,SGM3720,SGM37891,SGM4812,SGM37892,SGM2567A,SGM4810,SGM37895,SGM3749,SGM3747,SGM3748,74LVTH16244,SGM72204A,SGMNQ40430,SGM432,74AHCT86,SGM431,SGM3752,SGM3753,SGM3750,SGM3756,SGM3757,SGM3755,SGM3738,SGM4825,SGM3736,SGM4826,SGM7SZ86,SGM3851A,SGM8198,SGM3741,SGM660,SGM3740,SGM3743,SGM41562B,SGM724,SGM72112B,SGM5209-14,SGM72112A,SGM2200,SGM4863,SGM2202,SGM2201,SGM2204,SGM2203,SGM2206,SGM4865,SGM2205,SGM3758,SGM3759,SGM8416-4,SGM722,SGM723,SGM721,SGM3760,SGM72004B,SGMNM45412,SGM8295-2,SGM8295-4,SGM8480-2,SGM2523C,SGM2523D,SGM2523A,SGM8295-1,SGM2523B,SGM3766,SGM4040B,SGM790A,SGM330A,SGM790B,SGM790C,SGM41100A,SGM41100V,SGM41100W,SGM2220,SGM8262-2,SGM8416-1,SGM2221

2023/4/7 - SGMICRO - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

SGMicro（圣邦微） SGM8903线路驱动器数据手册

型号- SGM8903YTS14,SGM8903YTS14G/TR,SGM8903

2017年08月15日 - SGMICRO - 数据手册 - 2016 –REV. C. 2 代理服务技术支持现货查询批量订货

选用一款pin to pin替代OPA4171运放，是否有合适型号推荐？

推荐SOIC-14封装的高压运算放大器SGM8295-4，其可pin to pin替代OPA4171，单电源Vcc供电（3.6V~ 36V），增益带宽3MHZ，转换速率8V/μs，失调电压低至0.06mv（Max），共模抑制比CMRR 120dB（typ），轨到轨输入/输出，工作温度-40℃~+125℃。

2017-05-16 - 技术问答

【选型】每路静态电流仅为670nA的运算放大器助力数据采集板卡设计，单电源可在1.4V~5.5V工作

某客户在做一个数据采集板卡时，传感器输出4-20mA的电流信号，客户想将电流信号通过采样电阻转化为电压信号，再放大给到MCU处理，客户有四路传感器输出，因此需要一个四路的运算放大器，由于客户采用单节锂电池供电，因此客户对功耗方面有要求，给客户推荐了圣邦微的SGM8044。

2023-03-30 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

SGM8903 Capless 3Vrms Line Driver with Adjustable Gain

型号- SGM8903YTS14G/TR,SGM8903

DECEMBER 2016 - SGMICRO - 数据手册 - REV.C.2 代理服务技术支持现货查询批量订货查看更多版本

选用一款pin to pin替代TL082运放，是否有合适型号推荐？

推荐SOIC-8封装的高压运算放大器SGM8272YS8G/TR ，其具有高性价比的运放性能参数，可pin to pin替代TL082，单电源Vcc供电（4.5V ~ 36V），增益带宽1.4MHZ，转换速率7V/μs，失调电压3mv（Max），共模抑制比CMRR 84dB，轨到轨输出，工作温度-40℃~+85℃。

2016-10-25 - 技术问答

【选型】系统供电的运放推荐用圣邦微双路运放SGM8422，支持单电源4.5V~30V，带宽2.4MHz

推荐使用SGMICRO（圣邦微）的双路运放SGM8422用在需系统供电的产品设计中，在单电源或者双电源中只需要消耗0.72mA的静态电流，可以去优化整个产品设计的系统功耗问题；另外集成2路输出，也利于小型化设计。

2022-07-23 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】圣邦微运算放大器LM2902XS14G/TR用于光伏逆变器，开环增益高达111dB

某客户在光伏项目设计中需要一款运放，要求单电源供电电压范围3V~20V，双电源供电电压范围±1.5V~±16V，静态电流低于900μA，输入失调电压6mV左右，输入失调电流低于50pA。推荐圣邦微LM2902XS14G/TR集成四路运放。

2022-11-24 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【成功案例】基于SGM8051XS/TR高速运算放大器的单电源供电视频信号分配器

在笔者经手的一个视频信号分配器项目中，需要使用运放处理视频信号，受限于供电条件，必须使用单电源，经过多次实验之后，运放型号确定为圣邦微电子的SGM8051XS/TR。下面就将我在项目中总结的运算放大电路的单电源供电经验分享给大家

2018-10-22 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

请问有没有国产型号替代双运放TLC272?

推荐GMICRO SOIC-8封装的高压运算放大器SGM8272YS8G/TR ，其具有高性价比的运放性能参数，单电源Vcc供电（4.5V ~ 36V），增益带宽 1.4MHZ，转换速率7V/μs，失调电压3mv（Max），共模抑制比CMRR 84dB，轨到轨输出，工作温度-40℃~+85℃，可p2p替代TLC272.

2018-11-14 - 技术问答