Diodes PAM8304 User Manual

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NEW PRODUCT

Description

The PAM8304 is a mono filter-less Class-D amplifier with high SNR and differential input that helps eliminate noise. The PAM8304 supports 2.8V to 6V operation make it idea for up to 4 cells alkaline battery applications. The PAM8304 is capable of driving speaker loads as low as 3Ω speaker with a 5V supply maximizing the output power.

Features like greater than 90% efficiency and small PCB area make the PAM8304 Class-D amplifier ideal for portable applications. The output uses a filter-less architecture minimizing the number of external components and PCB area whilst providing a high performance, simple and lower cost system.

The PAM8304 features short circuit protection, thermal shutdown and under voltage lock-out.

The PAM8304 is available in DFN3030-8L and MOP-8L packages.

Features

Supply Voltage from 2.8V to 6.0 V

3Ω Driving Capability

3.0W@10% THD Output with a 4Ω Load and 5V Supply

High Efficiency up to 90% @1W with an 8Ω Load

Shutdown Current <1μA

Superior Low Noise without Input

Short Circuit Protection

Thermal Shutdown

Available in Space Saving DFN3030-8L and MSOP-8L Packages

Pb-Free Package

A Product Line of

Diodes Incorporated

PAM8304

3W MONO CLASS D AUDIO AMPLIFIER

Pin Assignments

 

 

DFN3X3-8L

 

 

 

 

Top View

 

 

OUT+

1

 

8

OUT-

PVDD

2

P8304 XXXYW

7

GND

VDD 3

6

SD

IN-

4

 

5

IN+

MSOP-8L

Top View

OUT+ 1 8 OUT-

VDD

3

304P8 XXXYW

6

SD

PVDD

2

 

7

GND

 

 

 

 

 

 

IN-

4

 

5

IN+

Applications

MP4/MP3

GPS

Set-Top-Box

Tablets/Digital Photo Frame

Electronic Dictionary

Portable Game Machines

Typical Applications Circuit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V D D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1μ F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P V D D

 

 

 

V D D

 

 

 

V I N

 

 

0.1μ F

I N +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OU T+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1μ F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I N -

 

PA M 8 3 0 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ S D

 

 

 

 

 

/ S D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OU T-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P GN D

 

 

 

GN D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PAM8304

1 of 11

October 2013

Document number: DS36589 Rev. 1 - 2

www.diodes.com

© Diodes Incorporated

NEW PRODUCT

A Product Line of

Diodes Incorporated

PAM8304

Pin Descriptions

Pin Name

MSOP-8L/DFN3x3-8L

Function

OUT+

1

Positive BTL Output

PVDD

2

Power Supply

VDD

3

Analog Power Supply

IN-

4

Negative Differential Input

IN+

5

Positive Differential Input

/SD

6

Shutdown Terminal, Active Low

GND

7

Ground

OUT-

8

Negative BTL Output

Exposed Pad

NC

Functional Block Diagram

 

 

 

VDD

 

 

 

IN+

 

 

 

Gate

 

PVDD

 

 

 

 

 

OUT+

 

-

PWM

 

Drive

 

 

+

Modulator

 

 

 

 

IN-

 

 

Gate

 

OUT-

 

 

 

Drive

 

 

 

 

 

 

 

SD

SD

 

UVLO

 

SC

 

 

 

 

 

Protect

 

 

Bias and

OSC

Startup

OTP

GND

 

Vref

Protection

 

 

 

 

 

 

Absolute Maximum Ratings (@TA = +25°C, unless otherwise specified.)

Parameter

Rating

Unit

Supply Voltage (VDD)

6.5

V

Input Voltage (IN+, IN-, /SD)

-0.3 to VDD +0.3

V

Storage Temperature

-65 to +150

°C

Maximum Junction Temperature

150

°C

Recommended Operating Conditions (@TA = +25°C, unless otherwise specified.)

Symbol

Parameter

Min

Max

Unit

VDD

Supply Voltage

2.8

6.0

V

TA

Operating Ambient Temperature Range

-40

+85

°C

TJ

Junction Temperature Range

-40

+125

°C

PAM8304

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October 2013

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A Product Line of

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PAM8304

Electrical Characteristics (@TA=25°C, VDD=5V, Gain=18dB, RL=L(33μH)+R+L(33μH), unless otherwise noted.)

NEW PRODUCT

Symbol

Parameter

Test Conditions

 

Min

Typ

 

Max

Unit

VDD

Supply Voltage

 

 

2.8

 

6.0

V

 

 

THD+N = 10%, f = 1kHz,

VDD = 5.0V

 

3.0

 

 

 

 

 

VDD = 3.6V

 

1.5

 

 

W

 

 

R = 4Ω

 

 

 

 

 

VDD = 3.2V

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD+N = 1%, f = 1kHz,

VDD = 5.0V

 

2.4

 

 

 

 

 

VDD = 3.6V

 

1.25

 

 

W

 

 

R = 4Ω

 

 

 

Po

Output Power

VDD = 3.2V

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

THD+N = 10%, f = 1kHz,

VDD = 5.0V

 

1.75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD = 3.6V

 

0.90

 

 

W

 

 

R = 8Ω

 

 

 

 

 

VDD = 3.2V

 

0.70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD+N = 1%, f = 1kHz,

VDD = 5.0V

 

1.40

 

 

 

 

 

VDD = 3.6V

 

0.72

 

 

W

 

 

R = 8Ω

 

 

 

 

 

VDD = 3.2V

 

0.60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD = 5.0V, Po = 1W, R = 8Ω

 

 

0.17

 

 

 

 

Total Harmonic

VDD = 3.6V, Po = 0.1W, R = 8Ω

f = 1kHz

 

0.16

 

 

%

 

VDD = 3.2V, Po =0.1W, R = 8Ω

 

 

0.14

 

 

 

THD+N

Distortion Plus

 

 

 

 

 

VDD = 5.0V, Po = 0.5W, R = 4Ω

 

 

0.14

 

 

 

 

Noise

 

 

 

 

 

 

 

VDD = 3.6V, Po = 0.2W, R = 4Ω

f = 1kHz

 

0.16

 

 

%

 

 

VDD = 3.2V, Po = 0.1W, R = 4Ω

 

 

0.17

 

 

 

 

Power Supply Ripple

VDD = 3.6V, Inputs ac-grounded

f=217Hz

 

-68

 

 

 

PSRR

f=1kHz

 

-70

 

 

dB

Rejection

with C = 1μF

 

 

 

 

f=10kHz

 

-67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dyn

Dynamic Range

VDD = 5V,THD = %, R = 8Ω

f=1kHz

 

95

 

 

dB

 

 

 

No A

 

170

 

 

 

Vn

Output Noise

Inputs ac-grounded

weighting

 

 

 

μV

 

 

 

 

 

 

 

A-weighting

 

130

 

 

 

η

Efficiency

RL = 8Ω,THD = 10%

f=1kHz

 

93

 

 

%

RL = 4Ω,THD = 10%

 

86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IQ

Quiescent Current

VDD = 5V

No Load

 

5

 

 

mA

Isd

Shutdown Current

VDD = 2.8V to 5V

/SD=0V

 

 

1

μA

Rdson

Static Drain-to Source On-

High Side PMOS,I = 500mA

VDD=5.0V

 

325

 

 

mΩ

state Resistor

Low Side NMOS,I = 500mA

VDD=5.0V

 

200

 

 

mΩ

 

 

 

 

fsw

Switching Frequency

VDD = 2.8V to 5V

 

 

400

 

 

kHz

Gv

Closed-loop Gain

VDD = 2.8V to 5V

 

 

300K/Rin

 

 

V/V

Vos

Output Offset Voltage

Input ac-ground, VDD = 5V

 

 

 

50

mV

VIH

SD Input High Voltage

VDD = 5V

 

1.4

 

 

 

V

VIL

SD Input Low Voltage

VDD = 5V

 

 

 

1.0

 

 

 

 

PAM8304

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Diodes PAM8304 User Manual

A Product Line of

Diodes Incorporated

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PAM8304

 

Performance Characteristics (@TA=25°C, VDD=5V, Gain=18dB, RL=L(33μH)+R+L(33μH), unless otherwise noted.)

 

 

 

 

 

THD+N Vs. Output Power (RL=4Ω)

 

 

 

 

THD+N Vs. Output Power (RL=8Ω)

 

 

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

PRODUCT

1 0

 

 

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

VDD=5.0V

 

 

 

5

 

 

 

VDD=5.0V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

VDD=3.6V

 

 

 

%

 

 

VDD=3.6V

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0 .5

 

 

 

 

 

 

 

0 .5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NEW

0 .2

 

 

 

 

 

 

 

0 .2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 .1

 

 

 

 

 

 

 

0 .1

 

 

 

 

 

 

 

1 m

2 m

5 m 1 0m 2 0 m

5 0 m 10 0 m 2 00 m

5 0 0m

1

2

5

 

 

 

 

 

 

 

1 m

2 m

5 m

1 0 m 2 0 m

50 m 1 0 0 m 2 0 0 m

500m

1

2 3

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD+N Vs. Frequency

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Po=300mW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

VDD=5.0V

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

0 . 5

 

 

VDD=3.6V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 0 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 0 22 0

5 0

1 0 0

2 0 0

5 0 0

1 k

2 k

5 k

1 0 k

2 0 k

 

 

 

 

 

H z

 

 

 

 

 

PSRR Vs. Frequency

 

+0

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

VDD=5.0V

 

 

 

 

 

 

 

 

-15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

20

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

 

Frequency Response

 

+ 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 9 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 8 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 7 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 6 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

+ 1 5 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

+ 1 4 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 3 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 2 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 1 .

5

 

 

 

 

 

 

VDD=5.0V

 

 

+ 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 0 .

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 02 0

5 0

1 0 0

2 00

5 0 0

1 k

2k

5 k

10 k

2 0k

 

 

 

 

 

 

 

H z

 

 

 

 

Noise Floor

 

+ 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 10

VDD=5.0V

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-12020

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

PAM8304

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