2024年8月13日发(作者：祁弘伟)
深圳市纳芯威科技有限公司
SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGYCO.,LTD
NS4225Nov.2018V1.0
NS422523W
双声道
D
类音频功率放大器附加
PBTL/BTL
功能
1特性
输出功率：
10W
×
2(8Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/BTL
模式
)
23W×2(8Ω负载/VCC=18V/THD+N=10%/BTL模式)
17W
×
2(4Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/BTL
模式
)
20W(4Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/PBTL
模式
)
46W(4Ω
负载
/VCC=18V/THD+N=10%/PBTL
模式
)
推荐工作电压：
6V
～
18V
PBTL输出功能
无需滤波器设计
差分输入方式
效率高达94%(8Ω负载/VCC=12V/Po=8W×2)
优异的“上电，掉电”噪声抑制
过流保护、过热保护、欠压保护
TSSOP-24
封装
为一单声道音频功放。此时，输出驱动能力更强，
功放效率更高。
NS4225内置过流保护、过热保护及欠压保护功
能，有效地保护芯片在异常工作状况下不被损坏。
NS4225提供TSSOP-24封装，额定的工作温度
范围为-40℃至85℃。
3说明
NS4225是一款无需滤波器，每声道可输出
25W的D类立体声音频功率放大器。NS4225采用
先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干
扰，最大限度地减少对其他部件的影响。其输出无
需滤波器的PWM调制结构减少了外部元件、PCB
面积和系统成本。NS4225工作在PBTL模式时，即
2
应用范围
蓝牙音响
移动音箱扩音器
其他消费类音频设备
4典型应用电路
1
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NS4225Nov.2018V1.0
5
管脚配置
编号
1,24
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12,13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
2
管脚名称
PVCCL
NC
/SD
LINP
LINN
AGND
AVDD
RINN
RINP
PBTL
NC
PVCCR
BSTPR
OUTPR
PGND
OUTNR
BSTNR
BSTNL
OUTNL
PGND
OUTPL
BSTPL
管脚描述
左声道功率电源输入
空脚
关断控制端(高电平开启，低电平关断)
放大器左声道正输入端
放大器左声道负输入端
模拟地
内部LDO外接去耦电容
放大器右声道负输入端
放大器右声道正输入端
并联
BTL(PBTL)
模式控制端
空脚
右声道功率电源输入
右声道正半桥自举端
放大器右通道正输出端
功率地
放大器右通道负输出端
右声道负半桥自举端
左声道负半桥自举端
放大器左通道负输出端
功率地
放大器左通道正输出端
左声道正半桥自举端
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深圳市纳芯威科技有限公司
SHENZHENNSIWAYTECHNOLOGYCO.,LTD
NS4225Nov.2018V1.0
6
极限工作参数
6V~20V
电源电压范围
0V~5V
/SD/PBTL/BTL/LINP/LINN/RINP/RINL管脚电压
2000V
ESD电压
-40℃~+85℃
工作温度范围
-65℃~+150℃
存储温度范围
+150℃
最大结温
+260℃
焊接温度（10s内）
33/30
o
C/W
θ
JC
/θ
JA
注：超过上述极限工作参数范围可能导致芯片永久性的损坏。长时间暴露在上述任何极限条件下可能会影
响芯片的可靠性和寿命。
7
结构框图
3
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8
电气特性
工作条件（除非特别说明）：T=25℃，VDD=12V，RL=8Ω。
符号
V
DD
I
DD
I
SD
V
OS
PSRR
CMRR
f
SW
η
V
IH
V
IL
参数
推荐工作电压
电源静态电流
关断漏电流
输出失调电压
电源抑制比
共模抑制比
调制频率
效率
逻辑控制端
逻辑控制端
Po=8W×2,RL=8Ω
LogicHigh
LogicLow
THD＝1%,f=1KHz,
R
L
=4Ω,PBTL
R
L
=4Ω,BTL
R
L
=8Ω,BTL
THD
＝
10%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=4
Ω
,BTL
R
L
=8
Ω,
BTL
THD
＝
1%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=8
Ω
,BTL
THD
＝
10%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=8
Ω,
BTL
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=4W
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=8W
20Hz-20kHz,Gain=20dB
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=8W
16
14
8
20
17
10
36
18
46
23
0.06
90
270
-90
150
20
2.8
0.4
V
V
IN
＝
0V,Noload
V
/SD
=0V
V
IN
＝0V,Gain=20dB
217Hz
20KHz
测试条件最小值
6
35
1
20
-65
-60
-70
280
94
标准值最大值
18
单位
V
mA
µA
mV
dB
dB
dB
kHz
%
W
VCC=12V
P
O
输出功率
W
W
VCC=18V
W
%
dB
uV
dB
℃
℃
THD+N
SNR
Vn
CS
OTP
OTH
总失真度+噪声
信噪比
输出噪声
L/R分离度
热保护温度
滞回温度
注意：芯片在较高电压工作时，应保证良好的散热环境以避免过温保护。
4
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9
典型特性曲线
下列特性曲线中，除非指定条件，T=25℃。
5
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10
应用说明
10.1低功耗关断控制端/SD
/SD管脚是功放低功耗关断控制端。低电平时音频功放关闭，芯片处于低功耗状态；高电平时音频功放
打开，芯片开启工作。/SD管脚内部有下拉100k电阻，悬空时处于关断状态。为了抑制开关机POP声，开
机时，应该在相关系统上电稳定后才打开
/SD
管脚。之前，
/SD
管脚应保持关断状态；关机时，应该在功放
电源关闭之前使
/SD
管脚为低电平，芯片处于关断状态，最后才关闭电源。如下表：
/SD管脚状态
高电平
低电平
悬空
放大器工作状态
Poweron
Shutdown
Shutdown
10.2并联BTL输出设置端PBTL
NS4225在PBTL管脚为高电平的时，放大器工作在并联BTL输出的单声道工作模式。此时，它的输
入为右声道输入，输出为左声道的正端和负端，右声道的正端和负端并接驱动负载。芯片工作在PBTL模
式时，对单个负载而言，放大器具有更高输出功率和效率。PBTL为低电平时，放大器工作在正常的BTL
输出立体声模式。PBTL管脚内部有下拉100k电阻，悬空时为低电平。具体应用见下文图示：
PBTL管脚状态
高电平
低电平
悬空
放大器工作状态
PBTL
BTL
BTL
6
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11NS4225
应用图示
11.1差分输入BTL输出立体声模式
图1差分输入BTL输出立体声模式
11.2
单端输入
BTL
输出立体声模式
图2单端输入
BTL
输出立体声模式
7
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11.3差分输入PBTL输出单声道模式
图3差分输入PBTL输出单声道模式
11.4
单端输入
PBTL
输出单声道模式
图4单端输入
PBTL
输出单声道模式
8
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11.5NS4225应用参数设置
11.5.1
放大器增益设置
NS4225内置270k反馈电阻。整个放大器的增益计算公式为：
A
VD
11.5.2输入电容Ci的选取
270
K
Ri
。
Ri
为外接输入电阻
270k
为芯片内部反馈电阻值
,
最大偏差为±
10%
。例如
Ri=20k
，
Av=13.5
倍（
22.6dB
）
外接输入电容
Ci
和输入电阻
Ri
构成输入高通滤波器。
-3dB
转折频点计算公式为：
1
fc
2
Ri
Ci
图示如下：
图5输入高通网络
图6输入高通滤波器曲线
9
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增益固定，也就输入阻抗确定了之后。输入隔直电容Ci的选取尤为重要。一个方面，容值直接影响放
大器的低频特性。另一方面，开关机POP声的抑制性能受电容的影响，如果耦合电容大，则反馈网络的延
迟大，
pop
声容易出现。小的耦合电容可以减少该噪声。因此，输入电容
Ci
的选取要兼顾这两个方面。比
如，增益为22.6dB，输入阻抗为20k，-3dB转折点fc取36Hz，由上计算公式得Ci=0.22uF。
11.6电源去耦电容
NS4225
是一款高性能的音频功率放大器。因此，适当的电源去耦电容能够保证功放输出的总谐波失真
（THD）足够低。电源去耦同样也能消减脉冲对扬声器的干扰。针对电源线上不同种类的噪声可适当的选
择不同的电容去耦网络。对于由于电路自身寄生参数如键合线和铜痕电感甚至于引线框架电感等所敏感的
瞬态高频噪声，可以用一个高质量的低等效串接电阻（
ESR
）的陶瓷电容（容值在
220pF
到
1000pF
）去耦。
该电容应该尽量靠近放大器的功率管脚，当然，接地也要好。对于有滤波器谐振或
PWM
开关甚至于一个
随机的数字信号造成的低频噪声，可以用一个高质量容值在
0.1uF
到
1uF
电容去耦。该电容最好能尽量靠
近功率电源。另外，一个
470uF
或者更大的铝电解电容可对大信号瞬态干扰去耦。该电容应当靠近功率电
源脚接入。
11.7输出滤波器
NS4225在大功率及长的输出负载线等各种情况下带磁珠滤波器的测试，NS4225模组都可通过FCC的B
级测试。磁珠的类型及规格可根据实际使用选择。如下图：
图7输出端加磁珠应用图
如果放大器应用于对噪声要求比较苛刻的系统中，输出可以考虑串接LC滤波器。滤波器的相关参数如
下图示：
图8负载为
8
Ω
,
转折频率为
27kHz
的
LC
输出滤波器
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图9负载为4Ω,转折频率为27kHz的LC输出滤波器
11.8layout建议
在大多数使用中，NS4225使用的磁珠滤波器就能满足要求。然而，D类功放的开关边沿变化十分迅速，
因此，在
layout
的过程中需要仔细考虑。针对噪声以及系统的电磁兼容（
EMC
）要求，以下是几点建议：
1.
2.
3.
4.
针对不同噪声源以及干扰相应电源去耦电容要预留。电容尽可能靠近管脚放置。
输出电流环路尽量小。无论是磁珠或者电感和电容构成的滤波器尽可能的靠近输出管脚。
此部分电路尽可能远离敏感信号线和电路。
地线走线：
AVDD
去耦电容应当接在
AVDD
与
AGND
之间；
PVCC
去耦电容应当接在
PVCC
与
PGND
之间。然后
AGND
和
PGND
可接在散热片
PAD
上引出。
散热片应当合理的焊接在PCB板的散热区域内。
12测试电路
NS4225
测试电路如下图，测量
D
类模式功放时，低通滤波器
(LowPASSFilter)
是必须的。可以用两个
33uH
的电感串联在负载电阻两端以等效扬声器。如果只采用纯电阻代替扬声器负载，所测到的结果会比扬
声器做负载时结果差，包括功率，效率，失真度等指标。
图10
NS4225
测试电路
11
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13芯片的封装
声明：深圳市纳芯威科技有限公司保留在任何时间，并且没有通知的情况下修改产品资料和产品规格的
权利，本手册的解释权归深圳市纳芯威科技有限公司所有，并负责最终解释。
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NS422523W
双声道
D
类音频功率放大器附加
PBTL/BTL
功能
1特性
输出功率：
10W
×
2(8Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/BTL
模式
)
23W×2(8Ω负载/VCC=18V/THD+N=10%/BTL模式)
17W
×
2(4Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/BTL
模式
)
20W(4Ω
负载
/VCC=12V/THD+N=10%/PBTL
模式
)
46W(4Ω
负载
/VCC=18V/THD+N=10%/PBTL
模式
)
推荐工作电压：
6V
～
18V
PBTL输出功能
无需滤波器设计
差分输入方式
效率高达94%(8Ω负载/VCC=12V/Po=8W×2)
优异的“上电，掉电”噪声抑制
过流保护、过热保护、欠压保护
TSSOP-24
封装
为一单声道音频功放。此时，输出驱动能力更强，
功放效率更高。
NS4225内置过流保护、过热保护及欠压保护功
能，有效地保护芯片在异常工作状况下不被损坏。
NS4225提供TSSOP-24封装，额定的工作温度
范围为-40℃至85℃。
3说明
NS4225是一款无需滤波器，每声道可输出
25W的D类立体声音频功率放大器。NS4225采用
先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干
扰，最大限度地减少对其他部件的影响。其输出无
需滤波器的PWM调制结构减少了外部元件、PCB
面积和系统成本。NS4225工作在PBTL模式时，即
2
应用范围
蓝牙音响
移动音箱扩音器
其他消费类音频设备
4典型应用电路
1
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管脚配置
编号
1,24
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12,13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
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2
管脚名称
PVCCL
NC
/SD
LINP
LINN
AGND
AVDD
RINN
RINP
PBTL
NC
PVCCR
BSTPR
OUTPR
PGND
OUTNR
BSTNR
BSTNL
OUTNL
PGND
OUTPL
BSTPL
管脚描述
左声道功率电源输入
空脚
关断控制端(高电平开启，低电平关断)
放大器左声道正输入端
放大器左声道负输入端
模拟地
内部LDO外接去耦电容
放大器右声道负输入端
放大器右声道正输入端
并联
BTL(PBTL)
模式控制端
空脚
右声道功率电源输入
右声道正半桥自举端
放大器右通道正输出端
功率地
放大器右通道负输出端
右声道负半桥自举端
左声道负半桥自举端
放大器左通道负输出端
功率地
放大器左通道正输出端
左声道正半桥自举端
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6
极限工作参数
6V~20V
电源电压范围
0V~5V
/SD/PBTL/BTL/LINP/LINN/RINP/RINL管脚电压
2000V
ESD电压
-40℃~+85℃
工作温度范围
-65℃~+150℃
存储温度范围
+150℃
最大结温
+260℃
焊接温度（10s内）
33/30
o
C/W
θ
JC
/θ
JA
注：超过上述极限工作参数范围可能导致芯片永久性的损坏。长时间暴露在上述任何极限条件下可能会影
响芯片的可靠性和寿命。
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结构框图
3
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8
电气特性
工作条件（除非特别说明）：T=25℃，VDD=12V，RL=8Ω。
符号
V
DD
I
DD
I
SD
V
OS
PSRR
CMRR
f
SW
η
V
IH
V
IL
参数
推荐工作电压
电源静态电流
关断漏电流
输出失调电压
电源抑制比
共模抑制比
调制频率
效率
逻辑控制端
逻辑控制端
Po=8W×2,RL=8Ω
LogicHigh
LogicLow
THD＝1%,f=1KHz,
R
L
=4Ω,PBTL
R
L
=4Ω,BTL
R
L
=8Ω,BTL
THD
＝
10%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=4
Ω
,BTL
R
L
=8
Ω,
BTL
THD
＝
1%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=8
Ω
,BTL
THD
＝
10%,f=1KHz
R
L
=4
Ω
,PBTL
R
L
=8
Ω,
BTL
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=4W
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=8W
20Hz-20kHz,Gain=20dB
Gain=20dB,f=1kHz
R
L
=8Ω,P
O
=8W
16
14
8
20
17
10
36
18
46
23
0.06
90
270
-90
150
20
2.8
0.4
V
V
IN
＝
0V,Noload
V
/SD
=0V
V
IN
＝0V,Gain=20dB
217Hz
20KHz
测试条件最小值
6
35
1
20
-65
-60
-70
280
94
标准值最大值
18
单位
V
mA
µA
mV
dB
dB
dB
kHz
%
W
VCC=12V
P
O
输出功率
W
W
VCC=18V
W
%
dB
uV
dB
℃
℃
THD+N
SNR
Vn
CS
OTP
OTH
总失真度+噪声
信噪比
输出噪声
L/R分离度
热保护温度
滞回温度
注意：芯片在较高电压工作时，应保证良好的散热环境以避免过温保护。
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典型特性曲线
下列特性曲线中，除非指定条件，T=25℃。
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应用说明
10.1低功耗关断控制端/SD
/SD管脚是功放低功耗关断控制端。低电平时音频功放关闭，芯片处于低功耗状态；高电平时音频功放
打开，芯片开启工作。/SD管脚内部有下拉100k电阻，悬空时处于关断状态。为了抑制开关机POP声，开
机时，应该在相关系统上电稳定后才打开
/SD
管脚。之前，
/SD
管脚应保持关断状态；关机时，应该在功放
电源关闭之前使
/SD
管脚为低电平，芯片处于关断状态，最后才关闭电源。如下表：
/SD管脚状态
高电平
低电平
悬空
放大器工作状态
Poweron
Shutdown
Shutdown
10.2并联BTL输出设置端PBTL
NS4225在PBTL管脚为高电平的时，放大器工作在并联BTL输出的单声道工作模式。此时，它的输
入为右声道输入，输出为左声道的正端和负端，右声道的正端和负端并接驱动负载。芯片工作在PBTL模
式时，对单个负载而言，放大器具有更高输出功率和效率。PBTL为低电平时，放大器工作在正常的BTL
输出立体声模式。PBTL管脚内部有下拉100k电阻，悬空时为低电平。具体应用见下文图示：
PBTL管脚状态
高电平
低电平
悬空
放大器工作状态
PBTL
BTL
BTL
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11NS4225
应用图示
11.1差分输入BTL输出立体声模式
图1差分输入BTL输出立体声模式
11.2
单端输入
BTL
输出立体声模式
图2单端输入
BTL
输出立体声模式
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11.3差分输入PBTL输出单声道模式
图3差分输入PBTL输出单声道模式
11.4
单端输入
PBTL
输出单声道模式
图4单端输入
PBTL
输出单声道模式
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11.5NS4225应用参数设置
11.5.1
放大器增益设置
NS4225内置270k反馈电阻。整个放大器的增益计算公式为：
A
VD
11.5.2输入电容Ci的选取
270
K
Ri
。
Ri
为外接输入电阻
270k
为芯片内部反馈电阻值
,
最大偏差为±
10%
。例如
Ri=20k
，
Av=13.5
倍（
22.6dB
）
外接输入电容
Ci
和输入电阻
Ri
构成输入高通滤波器。
-3dB
转折频点计算公式为：
1
fc
2
Ri
Ci
图示如下：
图5输入高通网络
图6输入高通滤波器曲线
9
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增益固定，也就输入阻抗确定了之后。输入隔直电容Ci的选取尤为重要。一个方面，容值直接影响放
大器的低频特性。另一方面，开关机POP声的抑制性能受电容的影响，如果耦合电容大，则反馈网络的延
迟大，
pop
声容易出现。小的耦合电容可以减少该噪声。因此，输入电容
Ci
的选取要兼顾这两个方面。比
如，增益为22.6dB，输入阻抗为20k，-3dB转折点fc取36Hz，由上计算公式得Ci=0.22uF。
11.6电源去耦电容
NS4225
是一款高性能的音频功率放大器。因此，适当的电源去耦电容能够保证功放输出的总谐波失真
（THD）足够低。电源去耦同样也能消减脉冲对扬声器的干扰。针对电源线上不同种类的噪声可适当的选
择不同的电容去耦网络。对于由于电路自身寄生参数如键合线和铜痕电感甚至于引线框架电感等所敏感的
瞬态高频噪声，可以用一个高质量的低等效串接电阻（
ESR
）的陶瓷电容（容值在
220pF
到
1000pF
）去耦。
该电容应该尽量靠近放大器的功率管脚，当然，接地也要好。对于有滤波器谐振或
PWM
开关甚至于一个
随机的数字信号造成的低频噪声，可以用一个高质量容值在
0.1uF
到
1uF
电容去耦。该电容最好能尽量靠
近功率电源。另外，一个
470uF
或者更大的铝电解电容可对大信号瞬态干扰去耦。该电容应当靠近功率电
源脚接入。
11.7输出滤波器
NS4225在大功率及长的输出负载线等各种情况下带磁珠滤波器的测试，NS4225模组都可通过FCC的B
级测试。磁珠的类型及规格可根据实际使用选择。如下图：
图7输出端加磁珠应用图
如果放大器应用于对噪声要求比较苛刻的系统中，输出可以考虑串接LC滤波器。滤波器的相关参数如
下图示：
图8负载为
8
Ω
,
转折频率为
27kHz
的
LC
输出滤波器
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图9负载为4Ω,转折频率为27kHz的LC输出滤波器
11.8layout建议
在大多数使用中，NS4225使用的磁珠滤波器就能满足要求。然而，D类功放的开关边沿变化十分迅速，
因此，在
layout
的过程中需要仔细考虑。针对噪声以及系统的电磁兼容（
EMC
）要求，以下是几点建议：
1.
2.
3.
4.
针对不同噪声源以及干扰相应电源去耦电容要预留。电容尽可能靠近管脚放置。
输出电流环路尽量小。无论是磁珠或者电感和电容构成的滤波器尽可能的靠近输出管脚。
此部分电路尽可能远离敏感信号线和电路。
地线走线：
AVDD
去耦电容应当接在
AVDD
与
AGND
之间；
PVCC
去耦电容应当接在
PVCC
与
PGND
之间。然后
AGND
和
PGND
可接在散热片
PAD
上引出。
散热片应当合理的焊接在PCB板的散热区域内。
12测试电路
NS4225
测试电路如下图，测量
D
类模式功放时，低通滤波器
(LowPASSFilter)
是必须的。可以用两个
33uH
的电感串联在负载电阻两端以等效扬声器。如果只采用纯电阻代替扬声器负载，所测到的结果会比扬
声器做负载时结果差，包括功率，效率，失真度等指标。
图10
NS4225
测试电路
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13芯片的封装
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