FM変調/復調用IC - ON Semiconductor

注文コード No.N A 1 8 5 9 B
データシート No.NA1859A をさしかえてください。
LA72914V
モノリシックリニア集積回路
FM変調/復調用IC
http://onsemi.jp
概要
LA72914Vは音声信号用FM変調/復調用ICである。また、データパルスや制御パルスなどにも使用が可
能である。
機能
・無調整の 4.5MHz_FM 変調/復調器
・無調整の 6.5MHz_FM 変調/復調器
・ALC/ FMAGC、エンファシス/ディエンファシス
・キャリア周波数調整機能、スタンバイ切り替え
最大定格/Ta=25℃
項目
記号
最大電源電圧
VCC max
許容消費電力
Pd max
動作周囲温度
保存周囲温度
条件
定格値
unit
7.0
V
300
mW
Topr
-20~+70
℃
Tstg
-40~+150
℃
Ta≦70℃ ※
※基板付き:114.3mm×76.1mm×1.6mm,ガラスエポキシ基板
最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。最大定格は、ストレス印加に対してのみであり、推奨動作条件を超えての機能
的動作に関して意図するものではありません。推奨動作条件を超えてのストレス印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。
動作条件
項目
記号
条件
推奨動作電圧
VCC
Ta=25℃
許容動作電圧範囲
VCC op
Ta=-20~+70℃
Semiconductor Components Industries, LLC, 2013
October, 2013
定格値
unit
5.0
V
4.7~5.5
V
D0110 SY 20101118-S00005/
N0410 SY/O2710 SY 20101008-S00006 No.A1859-1/10
LA72914V
電気的特性/Ta=25℃,VCC=5.0V
DC&CONTROL特性
項目
記号
条件
2.4Vレギュレータ
VREG
T2のDCレベルを測定
消費電流
ICC1
通常モード時4ピンの流入電流を測定
ICC2
スタンバイモード時4ピンの流入電流を測定
CNT6L
6ピン入力端子の『Low』レベル範囲
制御端子(6ピン)
Lowレベル範囲
制御端子(6ピン)
CNT6M
max
unit
2.2
2.4
2.6
V
26
33
40
mA
2.0
2.5
3.0
mA
0
0.4
V
6ピン入力端子の『Middle』レベル範囲
2.0
3.0
V
4.5
5.0
V
4.5
5.0
V
0
0.4
V
(スタンバイモード)
CNT6H
Highレベル範囲
11ピンAGC停止
typ
(4.5MHz変調モード)
Middleレベル範囲
制御端子(6ピン)
min
6ピン入力端子の『High』レベル範囲
(6.5MHz変調モード)
AGCS
11ピン入力端子のAGC停止制御電圧範囲
CNT16L
16ピン入力端子の『TXオフモード』制御電圧範
制御電圧範囲
16ピンTXオフモード
制御電圧範囲
囲
音声 FM 変調部(TX)
項目
FMキャリア出力周波数
記号
FFM1
条件
無入力時のT1Bの出力周波数を測定
min
typ
max
unit
4.455
4.500
4.545
MHz
6.435
6.500
6.565
MHz
1.9
2.3
2.6
Vp-p
1.3
1.7
2.1
Vp-p
T6=0.6V, T14:OPEN
FFM2
無入力時のT1Bの出力周波数を測定
T6=4.2V, T14:OPEN
FMキャリア出力レベル
VOFM1
無入力時のT1Bの出力レベルを測定
T1-GND間に負荷インピーダンス1kΩ,T6=0.6V
VOFM2
無入力時のT1Bの出力レベルを測定
T1-GND間に負荷インピーダンス1kΩ,T6=4.2V
FMキャリア出力2次歪
FMキャリア出力ミュートレベル
2HD1
上記の状態で2次歪を測定。T6=0.6V
-30
-20
dB
2HD2
上記の状態で2次歪を測定。T6=4.2V
-30
-20
dB
T16=0V(DC)時のT1Bの出力レベルを測定、
-60
-50
dB
20
25
30
kHz
7
12
17
kHz
0.45
0.5
0.55
Vp-p
0.9
1.0
1.1
Vp-p
0.95
1.05
1.15
Vp-p
VFMT
T6=0.6V(4.2V)
FMデビエーション
DEV
T16=1.0Vp-p,1kHz正弦波入力時のT1Aデビ
エーションを測定T6=0.6V(4.2V),Pin3=OPEN
エンファシス特性
FEMP
T16A=200mVp-p,1kHz,正弦波入力時のT1出
力DEV周波数をM1とし、T16A=200mVp-p,
5kHz正弦波入力時のT1出力DEV周波数をM2
とした時、次の計算をする。FEMP=M2-M1
ALC特性
ALC1
T16A=0.25Vp-p,1kHz正弦波入力,T3=OPEN
,T6=0.6V時のT3出力レベルを測定
ALC2
T16A=0.6Vp-p,1kHz正弦波入力,T3=OPEN
,T6=0.6V時のT3出力レベルを測定
ALC3
T16A=1.0Vp-p,1kHz正弦波入力,T3=OPEN
FCNT1
無入力時のT1Bの出力周波数を測定、
,T6=0.6V時のT3出力レベルを測定
FMキャリアfo調整
(参考値)
-0.22
MHz
+0.22
MHz
T16A:OPEN,T6=0.6V(4.2V),T14=0.5V
FCNT2
無入力時のT1Bの出力周波数を測定、
T16A:OPEN,T6=0.6V(4.2V),T14=4.5V
No.A1859-2/10
LA72914V
音声 FM 復調部(RX)
項目
音声復調レベル
記号
VOUT1
条件
min
CAR=4.5MHz,DEV=±25kHz,MOD=1kHZ,
振幅:
typ
max
unit
0.6
0.9
1.3
Vp-p
0.7
1.0
1.4
Vp-p
35
50
dB
35
50
dB
0
0.3
1.0
%
0
0.3
1.0
%
-10
-7.5
-5
dB
-10
-7.5
-5
dB
-20
-15
dB
-20
-15
dB
100mVp-p,の信号をT5Aへ入力。T9B
の復調レベル測定。T9B-GND間に負荷インピーダ
ンス10kΩ,T6=4.2V
VOUT2
CAR=6.5MHz,DEV=±25kHz,MOD=1kHZ,
振幅:
100mVp-p,の信号をT5Aへ入力。T9B
の復調レベル測定。T9B-GND間に負荷インピーダ
ンス10kΩ,T6=0.6V
S/N
SN1
CAR=4.5MHz,無変調,振幅:100mVp-p,信号
をT5A入力。T6=4.2V,(IHF-A)
T9B復調レベルM1を測定し、次式を計算。
SN1=20log(VOUT1/M1)
T9B-GND間に負荷インピーダンス10kΩ
SN2
CAR=6.5MHz,無変調,振幅:100mVp-p,信号
をT5A入力。T6=0.6V,(IHF-A)
T9B復調レベルM2を測定し、次式を計算。
SN2=20log(VOUT2/M2)
T9B-GND間に負荷インピーダンス10kΩ
全高調波歪率
THD1
音声復調レベル1と同条件でT9Bの出力信号
の高調波歪率を測定
THD2
音声復調レベル2と同条件でT9Bの出力信号
の高調波歪率を測定
ディエンファシス特性
DEEM1
T6=4.2V,CAR=4.5MHz,DEV=±25kHz,
MOD=5kHZ,100mVp-pのFM信号をT5Aに入力
し、T9Bに復調される5kHzの信号レベルM1対
復調レベル1(VOUT1)の比を次式にて計算
DEEM=20log(M1/VOUT1)
DEEM2
T6=0.6V,CAR=6.5MHz,DEV=±25kHz,
MOD=5kHZ,100mVp-pのFM信号をT5Aに入力
し、T9Bに復調される5kHzの信号レベルM2対
復調レベル2(VOUT2)の比を次式にて計算
DEEM=20log(M1/VOUT2)
トラップ特性
TRP1
T11=4.5V,T6=4.2V,T5Aに4.5MHz,100mVp-p
信号を入力した時と、6.5MHz,
100mVp-p
信号を入力した時のT12の出力信号レベルを
それぞれA1,B1とし、A1,B1の比を計算す
る。
TRP1=20log(B1/A1)
TRP2
T11=4.5V,T6=0.6V,T5Aに4.5MHz,100mVp-p
信号を入力した時と、6.5MHz,
100mVp-p
信号を入力した時のT12の出力信号レベルを
それぞれA1,B1とし、A1,B1の比を計算す
る。
TRP2=20log(A1/B1)
次ページへ続く。
No.A1859-3/10
LA72914V
前ページより続く。
項目
記号
FM AGC特性
AGC1
条件
T6=4.2V
min
typ
max
unit
250
350
450
mVp-p
250
350
450
mVp-p
200
300
400
mVp-p
200
300
400
mVp-p
70
100
140
mVp-p
70
100
140
mVp-p
30
100
300
mVp-p
30
100
300
mVp-p
T5Aに4.5MHz,300mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
AGC2
T6=0.6V
T5Aに6.5MHz,300mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
AGC3
T6=4.2V
T5Aに4.5MHz,30mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
AGC4
T6=0.6V
T5Aに6.5MHz,30mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
FM AGC STOP特性
AGCSTP1
T6=4.2V,T11=4.5V
T5Aに4.5MHz,100mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
AGCSTP2
T6=0.6V,T11=4.5V
T5Aに6.5MHz,100mVp-p信号を入力した時
のT12の出力信号レベルを測定する。
FM入力範囲レベル
FMIN1
CAR=4.5MHz,DEV=±25kHz,MOD=1kHz
T6=4.2V、T9Bに正常な信号が出力するT5A
のFM入力信号レベル範囲。
FMIN2
CAR=6.5MHz,DEV=±25kHz,MOD=1kHz
T6=0.6V、T9Bに正常な信号が出力するT5A
のFM入力信号レベル範囲。
外形図
unit:mm (typ)
3178B
5.2
0.5
6.4
9
4.4
16
1
8
0.65
0.15
(1.3)
1.5max
0.22
0.1
(0.33)
SANYO : SSOP16(225mil)
No.A1859-4/10
LA72914V
ピン配置図 & 測定回路図
T1B
T1
T16
Audio_in
/TX_CTL 16
1 FM_out
FM_out
T2
ALC filter 15
T14
Emphasis
3 filter
4
A
T5
AUDIO_IN
VCO_CTL 14
GND 13
VCC(5V)
T5A
T12
FMAGC 12
monitor
T11
T7
Mode control
6 (TX,RX/STBY) AGC filter 11
T10
FM filter 10
T8
De-emphasis
7
filter
De-emphasis
Audio_in
Audio_out 9
5 FM_IN
FM_IN
T6
De-emphasis
T9
+
T9B
+
8
GND
FMAGC_OUT
+
MODE_CTL
+
VREG filter
2 (2.4V)
T3
T16A
T15
Top view
ブロック図および応用回路例
VCO
Auto tune
ALC
Filter
FMAGC-OUT
Monitor
AGC
Filter
FM
Filter
11
10
+
15
Bias
2.4V
ALC
(1.0Vp-p)
6dB
AMP
+
16
14
12
13
FMAGC
10k LPF
VCO
4.5M/6.5M
VREG
2.4V
1
2
FM-OUT
(2Vp-p)
Ripple
Filter
Phase
Detector
6dB-AMP
DRIVER
Loop
Filter
VCO
6.5M/4.5M
Offset
Cancel
Mode & Standby
Control
T4R6/STBY/T6R
De-emphasis
TRP
4.5M/6.5M
3
Emphasis
Filter
5
4
6800pF
FM-AMP
DRIVER
9
FMAGC-DET
Emphasis
FMMOD
Audio-OUT
(1Vp-p)
+
TX control
(High:TX-OFF
/Low:TX-ON)
Bias 2.4V
6
7
8
1000pF
BPF
VCC(5V)
FM-IN
(0.1Vp-p)
State control
T6R4:P-Up
STBY:Open
T4R6:P-Down
De-emphasis
Filter
: Push-pull output
No.A1859-5/10
LA72914V
端子機能
端子No.
1
端子名
FM OUT
機能
等価回路
4.5MHz or 6.5MHzFM信号出力端子。
プッシュプルの出力構成になっている。出
力信号レベルは、2.5Vp-p(負荷抵抗1k
Ω)
1
2
2.4V REG
内部基準電圧のフィルタ端子。
Filter
0.1μF(C1)を接続すること。
4V
VCC
2
C1
3
Emphasis
Emphasisのフィルタ端子である。
filter
FM変調を行う前にC1(4700~6800pF程
度)でエンファシスを設定する。
エンファシスの設定はFM復調時のディエンファシス
の定数と整合をとる必要がある。
3
(エンファシスを掛けない場合はOpenとする
こと。)
C1
4
VCC
電源端子。DC5Vを印加すること。
VCC-GND間に47μF程度のコンデンサを接続
する。
5
FM IN
FM信号の入力端子である。
内部でバイアスされているためFM信号は
C結合(C1)で入力すること。
C1
SIG
5
2.4V
6
MODE CTL
4.5MHz/STANDBY/6.5MHzのモード設定端
子である。
4.5MHz設定:0~0.4V
STANDBY設定:2.0~3.0V
6.5MHz設定:4.5V~VCC
6
次ページへ続く。
No.A1859-6/10
LA72914V
前ページからの続き。
端子No.
7
端子名
概要
De-emphasis
ディエンファシスを仕掛けるための出力端子
Filter
である。
等価回路
エンファシスの定数に対応して設定するこ
と。C1(6800pF~0.01μF程度)C結合後
8pinへ入力すること。
SIG
7
C1
8
RX Audio IN
内部で2.4Vにバイアスされているため、C
結合(C1)で入力すること。
8
C1
2.4V
9
Audio OUT
Audio出力端子である。
プッシュプルの出力構成になっている。
出力信号レベルは、1.0Vp-p 1kHz(負荷抵
抗10kΩ)
9
10
FM Filter
FM検波出力のDC電圧を一定にするた
めのフィルタ端子である。
通常1.0μFのコンデンサを使用する。低域
の周波数特性が問題となる時は、この
容量値を調整すること。
11
AGC Filter
10
FM AGCのフィルタ端子である。
AGC-DET
0.1μFのコンデンサ(C1)を使用する。
FM-AGCのゲインを下げたい場合は、
11pin-VCC間に抵抗を挿入(R1)して調
R1
11
整することが可能である。また、11pin
電圧を4.5V以上にすることでAGCを
C1
OFF(固定ゲイン)にも設定できる。
次ページへ続く。
No.A1859-7/10
LA72914V
前ページからの続き。
端子No.
12
端子名
AGC MONITOR
概要
等価回路
FM AGCのモニタ端子である。
12
13
GND
GND端子である。
14
VCO CTL
変調器キャリア周波数fo調整端子である。
端子電圧0.5V~4.5Vの可変範囲で約
±220kHzの調整が出来る。
VR1
14
C1
2.4V
15
ALC Filter
Audio ALCのフィルタ端子である。
0.47μFのコンデンサ(C1)を使用する。
15
C1
16
TX Audio IN
Audioの入力端子である。
(TX-OFF_CTL)
内部で2.4Vにバイアスされているため、C
結合(C1)で入力すること。
また、TX-OFFのモード設定端子である。
TX-OFF設定:0~0.4V
16
C1
2.4V
No.A1859-8/10
LA72914V
動作説明
[変調系]
16pin から入力した音声信号は 2.4V にバイアスされ、AMP(6dB)、ALC、LPF(10kHz)及びエンファシス回路を通
り、FM 変調回路+LPF に入力する。最後にドライバにてバッファされ 1pin より出力される。
・ALC:16pin 入力レベルが 0.5Vp-p 以上で ALC が動作する。
・LPF:10kHz の時、-3dB で、-6dB/oct の特性を持つ LPF である。
エンファシスによる過変調防止の目的で挿入されている。
・エンファシス回路:3pin にコンデンサを接続する事でエンファシス特性を持つ様に設計されている。
・FM 変調回路:キャリア周波数 4.5MHz または 6.5MHz の選択が 6pin にて可能。
16pin 入力レベルが 0.5Vp-p の時、DEV=±25kHz の変調がかかる。
また、波形歪及び高調波削減の目的で LPF が入っている。
・出力ドライバ:出力レベル 2.0Vp-p 前後を 1pin から出力する(負荷 1kΩ時)。
[復調系]
変調系で作成された音声 FM 信号を復調する。
5pin より入力した FM 信号は 4.5M または 6.5MHz の TRAP、AGC 回路を通過した後、音声復調されディ
エンファシス回路を通り、一度 7pin に出力され、8pin で 2.4V にバイアスされ AMP(6dB)を通り 9pin より最終
的に音声信号として出力される(ドアフォンでの利用の場合、2 線でのデータ転送を行うため、親機側と子
機側で同時通話を行うと 4.5MHz と 6.5MHz のキャリアを持つ FM 信号の 2 つが同一ライン上に存在する事に
なる為、5pin に入力する前に BPF によるフィルタリングが必要である)。
・4.5M/6.5MHz の TRAP:不要な信号を減衰させる目的で、4.5MHzTRAP と 6.5MHzTRAP が用意されて
おり、6pin の制御で変調系と連動して選択される。
・AGC:約 0.3Vp-p にコントロールされる。その後、12pin の FM モニタ、及び復調回路に分岐される。12pin
には AGC 出力がそのまま出力される。
・ディエンファシス回路:7pin にコンデンサを接続する事でディエンファシス特性を持つ様に設計される。更に、容量
カップリングで 8pin に入力し、2.4V にバイアスされる。
・出力 AMP(9pin):5pin の FM(DEV=±25kHz)信号が 1Vp-p(TYP)で出力される(1kHz、負荷 10kΩ時)。
特性グラフ(参考)
ALC characteristics
600
FMAGC characteristics
fo=4.5MHz
(unmodulated signals)
500
2000
Output level, [mVp-p]
Internal level of IC, [mVp-p]
2500
6dB
1500
Pin 9
1000
ALC
400
Pin 12
300
200
Pin 16
500
100
0
0
0
200
400
600
800
1000
1200
Input level, [mVp-p]
3
1
10
100
1000
10000
Input level, [mVp-p]
Frequency responce TxIn-RxOut
Output level, [dB]
0
-3
-6
-9
-12
-15
0.01
0.1
1
10
100
Frequency, [kHz]
No.A1859-9/10
LA72914V
応用例
WIRE
BPF
4.5MHz
BPF
6.5MHz
RX
4.5MHz
MIC
LA72914V
(pin6:High)
RX
6.5MHz
LPF
6.5MHz
TX
6.5MHz
LPF
4.5MHz
TX
4.5MHz
LA72914V
(pin6:Low)
MIC
(上記推奨 BPF)
村田製作所製:SFSKA4M50DF00(4.5MHz)/SFSKA6M50CF00(6.5MHz)
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目的としたアプリケーション、また、SCILLC製品の不具合による死傷等の事故が起こり得るようなアプリケーションなどへの使用を意図した設計はされておらず、また、
これらを使用対象としておりません。お客様が、 このような意図されたものではない、 許可されていないアプリケーション用にSCILLC製品を購入または使用した場合 、
たとえ、SCILLCがその部品の設計または製造に関して過失があったと主張されたとしても、 そのような意図せぬ使用、 また未許可の使用に関連した死傷等から、直接 、
又は間接的に生じるすべてのクレーム、費用、損害、経費、および弁護士料などを、お客様の責任において補償をお願いいたします。また、SCILLCとその役員、従業員、
子会社、関連会社、代理店に対して、いかなる損害も与えないものとします。
SCILLCは雇用機会均等/差別撤廃雇用主です。この資料は適用されるあらゆる著作権法の対象となっており、いかなる方法によっても再販することはできません。
PS No.A1859-10/10