AK4366 Japanese Datasheet

ASAHI KASEI
[AK4366]
AK4366
HP-AMP内蔵低消費電力 24-Bit 2ch DAC
概
要
AK4366はヘッドフォンアンプを内蔵した24bit D/Aコンバータです。ヘッドフォンアンプは16Ωで
50mWを出力することが可能で、電源ON/OFF時およびミュート時のポップノイズはありません。パッ
ケージは小型の16pinTSSOPを採用しており、ポータブル用途には最適です。
特
長
マルチビット∆Σ方式DAC
サンプリングレート: 8kHz∼48kHz
64倍オーバサンプリング
8倍FIRディジタルフィルタ内蔵
- 通過域: 20kHz
- 通過域リップル: ±0.02dB
- 阻止域減衰量: 54dB
ディジタルディエンファシス内蔵: 32kHz, 44.1kHz, 48kHz
システムクロック: 256fs/384fs/512fs
- ACカップル入力可能
オーディオI/Fフォーマット: MSB First, 2’s Compliment
- I2S, 24bit 前詰め, 24bit/20bit/16bit 後詰め
3線式シリアルインタフェース対応
バスブースト内蔵
ヘッドフォンアンプ内蔵
- 定格出力: 50mW x 2ch @16Ω, 3.3V
- S/N: [email protected]
- 電源ON/OFF時およびミュート時ポップノイズフリー
電源電圧: 2.2V ∼ 3.6V
消費電流: [email protected] (HP-AMP無出力時)
Ta: −40 ∼ 85°C
小型パッケージ: 16pin TSSOP
MS0248-J-01
2004/03
-1-
ASAHI KASEI
[AK4366]
VDD
MCLK
BICK
LRCK
SDATA
Audio
Interface
Clock
Divider
VCOM
VCOM
DAC
(Lch)
ATT
&
Bass
Boost
HDP
Amp
MUTE
HPL
HDP
Amp
MUTE
HPR
DEM
&
Digital
Filter
DAC
(Rch)
PDN
HVDD
P/S
DIF0/CSN
DEM/CCLK
MUTET
Serial I/F
MUTEN /CDTI
VSS
図 1. ブロック図
MS0248-J-01
2004/03
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ASAHI KASEI
[AK4366]
オーダリングガイド
AK4366VT
AKD4366
−40 ∼ +85°C
AK4366用評価ボード
16pin TSSOP (0.65mm pitch)
ピン配置
MUTEN/CDTI
1
16
HPL
DEM/CCLK
2
15
HPR
DIF0/CSN
3
14
HVDD
SDATA
4
13
VSS
LRCK
5
12
VDD
BICK
6
11
MUTET
MCLK
7
10
VCOM
PDN
8
9
Top View
MS0248-J-01
P/S
2004/03
-3-
ASAHI KASEI
[AK4366]
ピン／機能
ピン名称
I/O
MUTEN
I
CDTI
I
DEM
I
CCLK
I
DIF0
I
4
CSN
SDATA
I
I
5
LRCK
I
6
BICK
I
7
MCLK
I
8
PDN
I
9
P/S
I
10
VCOM
O
11
MUTET
O
12
13
14
15
16
VDD
VSS
HVDD
HPR
HPL
O
O
No.
1
2
3
機
能
ヘッドフォンアンプミュートピン (P/S pin = “H”)
“H”: 通常動作, “L”: ミュート
コントロールデータ入力ピン (P/S pin = “L”)
ディエンファシスピン (P/S pin = “H”)
“H”: ON(44.1kHz), “L”: OFF
コントロールクロック入力ピン (P/S pin = “L”)
オーディオインタフェースフォーマットピン (P/S pin = “H”)
“H”: I2S, “L”: 24bit 前詰め
コントロールデータチップセレクトピン (P/S pin = “L”)
オーディオデータ入力ピン
L/Rクロックピン
オーディオデータのチャネルを決定します。
シリアルビットクロックピン
オーディオデータをシフトするためのクロックです。
マスタクロック入力ピン
パワーダウン&リセットピン
このピンを “L”にすると内部はパワーダウンされ、リセット状態になります。
電源立ち上げ時に一度 “L”を入力して下さい。
コントロールモード選択ピン (内部プルダウンピン)
“H”: パラレル, “L”: 3線式シリアル
コモン電圧ピン
VSS pinとの間に2.2µFの電解コンデンサと 0.1µFのセラミックコンデンサを接
続します。
ミュート時定数コントロールピン
VSS pinとの間に時定数設定用コンデンサを接続します。
電源ピン
グランドピン
ヘッドフォンアンプ用電源ピン
Rch HP-Amp出力ピン
Lch HP-Amp 出力ピン
注: 内部プルダウンピン以外のディジタル入力ピンはオープンにしないで下さい。
使用しないピンの処理について
使用しない入出力ピンは下記の設定を行い、適切に処理して下さい。
区分
Analog
Digital
ピン名
MUTET, HPR, HPL
DEM, DIF0
設定
オープン
VSSに接続
MS0248-J-01
2004/03
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ASAHI KASEI
[AK4366]
絶対最大定格
(VSS=0V; 注 1)
Parameter
Power Supplies
Symbol
VDD
電源
HVDD
HP-AMP電源
Input Current (any pins except for supplies)
IIN
Input Voltage
VIN
Ambient Temperature
Ta
Storage Temperature
Tstg
注 1. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
min
−0.3
−0.3
−0.3
−40
-65
max
4.6
4.6
±10
VDD+0.3 or 4.6
85
150
Units
V
V
mA
V
°C
°C
注意: この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。また通常の動作は保証さ
れません。
推奨動作条件
(VSS=0V; 注 1)
Parameter
Power Supplies
(注 2)
Symbol
VDD
電源
HVDD
HP-AMP電源
注 1. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
注 2. VDDとHVDDは同電位にして下さい。
min
2.2
2.2
typ
2.4
2.4
max
3.6
3.6
Units
V
V
注意: 本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任負いかねますので十分
ご注意下さい。
MS0248-J-01
2004/03
-5-
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[AK4366]
アナログ特性
(特記なき場合は Ta=25°C; VDD=HVDD=2.4V, VSS=0V; fs=44.1kHz; BOOST OFF; Signal Frequency =1kHz;
Measurement band width=10Hz ∼ 20kHz; RL =16Ω, CL=220µFを直列接続した場合 (図 19参照))
Parameter
min
typ
max
Units
24
bit
DAC Resolution
Headphone-Amp: (HPL/HPR pins) (注 3)
Analog Output Characteristics
THD+N
dB
(−4.8dBFS Output, Po=10mW@16Ω, 2.4V)
−55
−40
dB
(−3dBFS Output, Po=28mW@16Ω, 3.3V)
−55
dB
(−3dBFS Output, Po=14mW@32Ω, 3.3V)
−57
D-Range (−60dBFS Output, A-weighted, 2.4V)
84
92
dB
94
dB
(−60dBFS Output, A-weighted, 3.3V)
S/N
(A-weighted, 2.4V)
84
92
dB
(A-weighted, 3.3V)
94
dB
Interchannel Isolation
60
80
dB
DC Accuracy
Interchannel Gain Mismatch
0.2
dB
Gain Drift
200
ppm/°C
Load Resistance
16
Ω
(注 4)
Load Capacitance
300
pF
Output Voltage
1.02
1.13
1.24
Vpp
(−4.8dBFS Output)
(注 5)
26
mW
Max Output Power
(RL=16Ω, 2.4V)
50
mW
(RL=16Ω, 3.3V)
Power Supplies
Power Supply Current
Normal Operation (PDN pin = “H”)
(注 6)
VDD
1.6
2.8
mA
HVDD
1.0
2.0
mA
Power-Down Mode (PDN pin = “L”)
1
100
µA
(注 7)
注 3. DACL=DACR= “1”, ATTL=ATTR=0dB時の値です。
注 4. AC負荷
注 5. 出力電圧はVDDに比例します。Vout = 0.47 x VDD(typ)@−4.8dBFS。
注 6. PMDAC=PMHPL=PMHPR=PMMO= “1”, MUTEN= “1”, HP-Amp無出力時。
注 7. 静止時、クロック(MCLK, BICK, LRCK)を含むすべてのディジタル入力ピンはVSSに固定した場合の値
です。
MS0248-J-01
2004/03
-6-
ASAHI KASEI
[AK4366]
フィルタ特性
(Ta=25°C; VDD, HVDD=2.2 ∼ 3.6V; fs=44.1kHz; De-emphasis = “OFF”)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Units
DAC Digital Filter: (注 8)
Passband
PB
0
20.0
kHz
−0.05dB (注 9)
22.05
kHz
−6.0dB
Stopband
SB
24.1
kHz
(注 9)
Passband Ripple
PR
dB
±0.02
Stopband Attenuation
SA
54
dB
Group Delay
GD
20.8
1/fs
(注 10)
Group Delay Distortion
0
µs
∆GD
DAC Digital Filter + Analog Filter: (注 8) (注 11)
Frequency Response
FR
dB
0 ∼ 20.0kHz
±0.5
BOOST Filter:
(注 11) (注 12)
Frequency Response
20Hz
FR
dB
5.76
MIN
100Hz
dB
2.92
1kHz
dB
0.02
20Hz
FR
dB
10.80
MID
100Hz
dB
6.84
1kHz
dB
0.13
20Hz
FR
dB
16.06
MAX 100Hz
dB
10.54
1kHz
dB
0.37
注 8. BOOST OFF (BST1-0 = “00”)
注 9.通過域、阻止域の周波数は fs (システムサンプリングレート)に比例します。
例えば、PB=0.4535fs(@±0.05dB)、SB=0.546fs(@−54dB)です。
注 10. ディジタルフィルタによる演算遅延で、データが入力レジスタにセットされてからアナログ信号が出
力されるまでの時間です。
注 11. DAC Æ HPL, HPRでの特性
注 12. 周波数特性はfsに比例します。フルスケール入力時には、低域でクリップします。
Boost Filter (fs=44.1kHz)
20
MAX
Level [dB]
15
MID
10
MIN
5
0
-5
10
100
1000
10000
Frequency [Hz]
図 2. Boost Frequency (fs=44.1kHz)
MS0248-J-01
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[AK4366]
DC特性
(Ta=25°C; VDD, HVDD=2.2 ∼ 3.6V)
Parameter
Symbol
min
High-Level Input Voltage
VIH
70%DVDD
Low-Level Input Voltage
VIL
VAC
1.0
ACカップリング時入力電圧
(注 13)
Input Leakage Current
Iin
(注 14)
注 13. MCLK pinをコンデンサ接続した場合。(図 19参照)
注 14. P/S pinは内部でプルダウンされています (Typ. 100kΩ)。
typ
-
max
30%DVDD
±10
Units
V
V
Vpp
µA
スイッチング特性
(Ta=25°C; VDD, HVDD=2.2 ∼ 3.6V)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Units
Master Clock Timing
Frequency
fCLK
2.048
24.576
MHz
tCLKL
0.4/fCLK
ns
Pulse Width Low
(注 15)
tCLKH
0.4/fCLK
ns
Pulse Width High
(注 15)
tACW
20
ns
AC Pulse Width
(注 18)
LRCK Timing
Frequency
fs
8
44.1
48
kHz
Duty Cycle:
Duty
45
55
%
Serial Interface Timing (注 16)
BICK Period
tBCK
1/(64fs)
ns
BICK Pulse Width Low
tBCKL
130
ns
Pulse Width High
tBCKH
130
ns
tLRB
50
ns
LRCK Edge to BICK “↑”
(注 17)
tBLR
50
ns
BICK “↑” to LRCK Edge
(注 17)
SDATA Hold Time
tSDH
50
ns
SDATA Setup Time
tSDS
50
ns
Control Interface Timing
CCLK Period
tCCK
200
ns
CCLK Pulse Width Low
tCCKL
80
ns
Pulse Width High
tCCKH
80
ns
CDTI Setup Time
tCDS
40
ns
CDTI Hold Time
tCDH
40
ns
CSN “H” Time
tCSW
150
ns
tCSS
50
ns
CSN “↑” to CCLK “↑”
tCSH
50
ns
CCLK “↑” to CSN “↑”
注 15. ACカップリング時を除く。
注 16. シリアルデータインタフェースの項を参照して下さい。
注 17. この規格値はLRCKのエッジとBICKの “↑”が重ならないように規定しています。
注 18. MCLKに対して直列にコンデンサを接続し、抵抗をグランドに対して接続した場合のグランドに対す
るパルス幅。(図 3参照)
MS0248-J-01
2004/03
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[AK4366]
タイミング波形
1/fCLK
tACW
1000pF
MCLK Input
tACW
測定点
VAC
100kΩ
VSS
VSS
図 3. MCLK ACカップリング時のタイミング
1/fCLK
VIH
MCLK
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
VIH
LRCK
VIL
tBCK
VIH
BICK
VIL
tBCKH
tBCKL
図 4. クロックタイミング
VIH
LRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
BICK
VIL
tSDS
tSDH
VIH
SDATA
VIL
図 5. シリアルインタフェースタイミング
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2004/03
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[AK4366]
VIH
CSN
VIL
tCSS
tCCKL tCCKH
VIH
CCLK
VIL
tCDS
CDTI
C1
tCDH
C0
R/W
VIH
A4
VIL
図 6. WRITE Command Input Timing
tCSW
VIH
CSN
VIL
tCSH
VIH
CCLK
CDTI
VIL
D3
D2
D1
D0
VIH
VIL
図 7. WRITE Data Input Timing
tPD
PDN
VIL
図 8. パワーダウン & リセットタイミング
MS0248-J-01
2004/03
- 10 -
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[AK4366]
動作説明
システムクロック
AK4366に必要とされるクロックは、MCLK(256fs/384fs/512fs), LRCK(fs), BICKです。MCLKとLRCKは同期す
る必要がありますが位相を合わせる必要はありません。MCLK周波数は自動検出され、内部クロックは適切
な周波数に自動設定されます。表 1に標準のオーディオレートに対してAK4366に必要とされる各クロックの
周波数を示します。
LRCK
fs
8kHz
11.025kHz
12kHz
16kHz
22.05kHz
24kHz
32kHz
44.1kHz
48kHz
MCLK (MHz)
256fs
384fs
512fs
2.048
3.072
4.096
2.8224
4.2336
5.6448
3.072
4.608
6.144
4.096
6.144
8.192
5.6448
8.4672
11.2896
6.144
9.216
12.288
8.192
12.288
16.384
11.2896
16.9344
22.5792
12.288
18.432
24.576
表 1. システムクロック例
BICK (MHz)
64fs
0.512
0.7056
0.768
1.024
1.4112
1.536
2.048
2.8224
3.072
シリアルモード(P/S pin = “L”)で、DACの動作時 (PMDAC bit = “1”) は各外部クロック (MCLK, BICK, LRCK)
を止めてはいけません。これらのクロックが供給されない場合、内部にダイナミックなロジックを使用して
いるため、過電流が流れ、動作が異常になる可能性があります。クロックを止める場合はDACをパワーダウ
ン状態 (PMDAC bit = “0”)にして下さい。MCLKをACカップリングして入力する場合はMCKAC bitを “1”にし
て下さい。
パラレルモード(P/S pin = “H”)で、DACの動作時 (PDN pin = “H”) は各外部クロック (MCLK, BICK, LRCK)を
止めてはいけません。これらのクロックが供給されない場合、内部にダイナミックなロジックを使用してい
るため、過電流が流れ、動作が異常になる可能性があります。クロックを止める場合はDACをパワーダウン
状態 (PDN pin = “L”)にして下さい。
低速サンプリング時は帯域外ノイズのため、DAC出力のS/Nが劣化します。シリアルモード(P/S pin = “L”)で
はDFS1 bitを “1”に設定することで、S/Nを改善できます。表 2はDAC出力をヘッドフォンアンプに通した場
合のS/Nです。DFS1 bit = “1”の場合、MCLKは512fsが必要です。
DFS1
DFS0
0
0
1
0
1
x
S/N (fs=8kHz, A-weighted)
Over Sample
fs
MCLK
Rate
HP-amp
64fs
256fs/384fs/512fs
56dB
8kHz∼48kHz
128fs
256fs/384fs/512fs
75dB
8kHz∼24kHz
256fs
512fs
92dB
8kHz∼12kHz
表 2. サンプリング周波数、MCLK周波数とS/Nの関係
MS0248-J-01
Default
2004/03
- 11 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
シリアルデータインタフェース
SDATA, BICK, LRCK の3ピンを使用して外部のシステムとインタフェースします。シリアルモード(P/S pin =
“L”)では、5種類のデータフォーマット(表 3)が DIF2-0 bitで選択できます。パラレルモード(P/S pin = “H”)で
は、2種類のデータフォーマット(表 4)が DIF0 pinで選択できます。フォーマット 0 は既存の16ビットDAC及
びディジタルフィルタと互換性があります。フォーマット 1 はフォーマット 0 の20ビット版です。フォーマ
ット 4 はフォーマット 0 の24ビット版です。フォーマット 2 は当社ADCや種々の汎用DSP のシリアルポート
と互換性があります。フォーマット 3 はI2Sインタフェースと互換性があります。BICK≥48fs時フォーマット
2 と 3 で16ビットデータを入力する場合は、LSB に続けて17∼24bit目に8個の “0”を入力し、20ビットデータ
の場合は LSB に続けて21∼24bit目に4個の “0”を入力します。
DIF2 bit
0
0
0
0
1
DIF1 bit
0
0
1
1
0
DIF0 bit
0
1
0
1
0
MODE
図
図9
図 10
図 11
図 12
図 10
BICK
32fs ≤ BICK ≤ 64fs
0: 16bit, 後詰め
40fs ≤ BICK ≤ 64fs
1: 20bit, 後詰め
48fs ≤ BICK ≤ 64fs
2: 24bit, 前詰め
BICK=32fs or 48fs ≤ BICK ≤ 64fs
3: I2S互換
48fs ≤ BICK ≤ 64fs
1: 24bit, 後詰め
表 3. オーディオフォーマット(シリアルモード)
DIF0 pin
L
H
MODE
Default
図
図 11
図 12
BICK
48fs ≤ BICK ≤ 64fs
2: 24bit, 前詰め
BICK=32fs or 48fs ≤ BICK ≤ 64fs
3: I2S互換
表 4. オーディオフォーマット(パラレルモード)
LRCK
BICK
(32fs)
SDATA
Mode 0
15
14
6
5
4
3
2
15
14
1
0
15
14
0
Don’t care
6
5
4
3
2
15
14
1
0
15
14
BICK
SDATA
Mode 0
Don’t care
0
15:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
図 9. Mode 0 タイミング
MS0248-J-01
2004/03
- 12 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
LRCK
BICK
SDATA
Mode 1
Don’t care
19
0
Don’t care
19
0
Don’t care
19
0
19
0
19:MSB, 0:LSB
SDATA
Mode 4
Don’t care
23
22
21
20
23
22
21
20
23:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
図 10. Mode 1, 4 タイミング
Rch
Lch
LRCK
BICK
SDATA
15
14
0
19
18
4
1
0
23
22
8
3
4
Don’t
care
15
14
0
Don’t
care
19
18
4
1
0
Don’t
care
23
22
8
3
4
Don’t
care
15
14
Don’t
care
19
18
Don’t
care
23
22
16bit
SDATA
20bit
SDATA
1
0
1
0
24bit
図 11. Mode 2 タイミング
MS0248-J-01
2004/03
- 13 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
Lch
LRCK
Rch
BICK
SDATA
16bit
SDATA
20bit
SDATA
15
14
0
19
18
4
1
0
23
22
8
3
4
1
0
15
14
6
5
4
3
2
Don’t
care
15
14
0
Don’t
care
19
18
4
1
0
Don’t
care
23
22
8
3
4
1
15
14
6
5
4
3
Don’t
care
15
Don’t
care
19
0
Don’t
care
23
2
1
24bit
BICK
(32fs)
SDATA
16bit
0
1
0
0
15
図 12. Mode 3 タイミング
MS0248-J-01
2004/03
- 14 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
出力ボリューム
AK4366はMUTEを含む0.5dBステップ、256レベルのチャネル独立ディジタル出力ボリューム(DATT)を内蔵
します。このボリュームはDACの前段にあり、入力データを0dBから−127dBまで減衰、またはミュートしま
す (表 5)。DATTC bitを “1”にすると、ATTL7-0 bitでLch, Rchのボリュームを同時にコントロールできます。
DATTC bitが “0”の場合、Lch, Rchのボリュームは独立にコントロールできます。パラレルモード(P/S pin = “H”)
時、ディジタルボリュームは0dB固定です。HPM bit= “1”のとき、DATTの後段で(L+R)/2の加算を行います。
ATTL7-0
Attenuation
ATTR7-0
FFH
0dB
FEH
−0.5dB
FDH
−1.0dB
FCH
−1.5dB
:
:
:
:
02H
−126.5dB
01H
−127.0dB
00H
Default
MUTE (−∞)
表 5. Digital Volume ATT値
ATT7-0設定値間の遷移時間はATS bitで1061/fsと7424/fsのどちらかを選択できます(表 6)。ATS bit = “0”のと
きATT設定間の遷移は1062レベルでソフト遷移します。FFH(0dB)から00H(MUTE)までには1061/fs (24ms
@fs=44.1kHz)かかります。PDN pinを “L” にすると、ATT7-0は00Hに初期化されます。ATT7-0はPMDAC bit
を “0” にすると一旦00Hになり、PMDAC bitを “1” に戻すと設定値に戻っていきます。ディジタルボリュー
ム機能はソフトミュート機能とは独立に動作します。
ATT speed
0dB to MUTE
1 step
0
1061/fs
4/fs
Default
1
7424/fs
29/fs
表 6. ディジタルボリュームのATT7-0設定値間の遷移時間
ATS
MS0248-J-01
2004/03
- 15 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
ソフトミュート
ソフトミュートはディジタル的に実行されます。シリアルモード時(P/S pin = “L”)、SMUTE bitを “1”にする
とその時点のATT設定値からATT設定値×ATT遷移時間 (表 6)で入力データが−∞ (“0”)までアテネーションさ
れます。SMUTE bitを “0”にすると−∞からATT設定値×ATT遷移時間でATT設定値まで復帰します。ソフトミ
ュート開始後、−∞までアテネーションされる前に解除されるとアテネーションが中断され、同じサイクルで
ATT設定値まで復帰します。ソフトミュート機能は信号を止めずに信号源を切り替える場合などに有効で
す。パラレルモード(P/S pin = “H”)時、ソフトミュートは使用できません。
SMUTE bit
ATT Level
ATS bit
ATS bit
(1)
(1)
(3)
Attenuation
-∞
GD
(2)
GD
Analog Output
図 13. ソフトミュート機能
注:
(1) ATT設定値×ATT遷移時間 (表 6)。例えばATS bit = “1”時、ATT設定値が “128”(−63.5dB)の場合は3712/fs
サイクルです。
(2) ディジタル入力に対するアナログ出力は群遅延 (GD)を持ちます。
(3) ソフトミュート開始後、−∞までアテネーションされる前に解除されるとアテネーションが中断され、
同じサイクルでATT設定値まで復帰します。
MS0248-J-01
2004/03
- 16 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
ディエンファシスフィルタ
IIRフィルタによる3周波数 (32kHz, 44.1kHz, 48kHz)対応のディエンファシスフィルタ (50/15µs特性)を内蔵し
ています。シリアルモード(P/S pin = “L”)では、DEM1-0 bitで選択されたディエンファシスフィルタが有効に
なります (表 7)。
DEM1 bit
DEM0 bit
De-emphasis
0
0
44.1kHz
0
1
OFF
Default
1
0
48kHz
1
1
32kHz
表 7. ディエンファシスコントロール (シリアルモード)
パラレルモード(P/S pin = “H”)では、DEM pin = “H”でfs=44.1kHz対応のディエンファシスフィルタが有効に
なります (表 8)。
DEM pin
De-emphasis
L
OFF
H
44.1kHz
表 8. ディエンファシスコントロール (パラレルモード)
バスブースト機能
シリアルモード(P/S pin = “L”)では、BST1-0 bitを制御することで、DACからバスブーストされた信号を出力
することができます (表 8)。設定値は両チャネル共通です。
BST1 bit
0
0
1
1
BST0 bit
BOOST
0
OFF
1
MIN
0
MID
1
MAX
表 9. 低域補正回路の制御
Default
システムリセット
電源立ち上げ時には、PDN pinに一度 “L”を入力してリセットして下さい。
シリアルモード(P/S pin = “L”)では、リセット解除後、VCOM, DAC, HPL, HPRはパワーダウン状態で立ち上
がります。PDN pinでリセットされない限り、コントロールレジスタの内容は保持されています。DACのリ
セット及びパワーダウンはPMDAC bitに “1”が書き込まれた後、MCLKで解除され、その後LRCKの “↑”に同
期して内部回路がパワーアップし、内部のタイミングが動作します。MCLKとLRCKが入力されるまでパワ
ーダウン状態です。
パラレルモード(P/S pin = “H”)では、PDN pin = “H”でVCOMとDAC部がパワーアップし、MUTEN pin = “H”
でHP-Amp部がパワーアップします。DACのリセット及びパワーダウンはPDN pinを “H”にした後、MCLKで
解除され、その後LRCKの “↑”に同期して内部回路がパワーアップし、内部のタイミングが動作します。MCLK
とLRCKが入力されるまでパワーダウン状態です。
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ASAHI KASEI
[AK4366]
ヘッドフォンアンプ
ヘッドフォンアンプの電源はHVDDから供給されます。コモン電圧は0.45 x VDDで、推奨負荷抵抗は16Ω以
上です。
1) パラレルモード(P/S pin = “H”)
PDN pin = “H”でMUTEN pinを “H”にするとコモン電圧を0.45 x VDDに立ち上げます。MUTEN pinを “L”にす
るとコモン電圧をVSSに立ち下げます。PDN pinを “L”にするとヘッドフォンアンプを完全にパワーダウンす
ることができます。この時、HPL, HPR pinはVSSです。
2) シリアルモード(P/S pin = “L”)
PMHPL=PMHPR= “1”でMUTEN bitを “1”にするとコモン電圧を0.45 x VDDに立ち上げます。MUTEN bitを “0”
にすると、ヘッドフォンアンプのコモン電圧をVSSに立ち下げます。PMHPL, PMHPR bitを “0”にすることで、
ヘッドフォンアンプを完全にパワーダウンすることができます。この時、HPL, HPR pinはVSSです。
ポップノイズ防止のために、MUTET pinとグランド間にコンデンサを接続します。下記立ち上がり／立ち
下がり時間は外付けコンデンサの容量とESR(等価直列抵抗)に依存するので、使用温度範囲で容量変化が小
さく、ESRの低いコンデンサをご使用下さい。
100k x C (typ)
tr: 立ち上がり時間(VCOM/2まで)
200k x C (typ)
tf: 立ち下がり時間(0Vまで)
表 10. ヘッドフォンアンプ立ち上がり／立ち下がり時間
例 : MUTET pinのコンデンサC=1µFの場合
・ヘッドフォンアンプ立ち上がり時間: tr = 100k x 1µ = 100ms(typ)
・ヘッドフォンアンプ立ち下がり時間: tf = 200k x 1µ = 200ms(typ)
PMHPL/R bit
MUTEN bit
HPL/R pin
VCOM
VCOM/2
tf
tr
(1) (2)
(3)
(4)
図 14. ヘッドフォンアンプのパワーアップ／ダウンシーケンス
(1) ヘッドフォンアンプのパワーアップ(PMHPL, PMHPR bit = “1”)。出力はVSSのままです。
(2) ヘッドフォンアンプのコモン電圧立ち上げ(MUTEN bit = “1”)。MUTETのコンデンサと内部抵抗の時定数
によりコモン電圧が上昇して行きます。MUTET pin のコンデンサの容量を “C”としたとき、VCOM/2まで
の立ち上がり時間(tr)は100k x C(typ)となります。
(3) ヘッドフォンアンプのコモン電圧立ち下げ(MUTEN bit = “0”)。MUTETのコンデンサと内部抵抗の時定数
によりコモン電圧がVSSへ下降して行きます。MUTET pin のコンデンサの容量を “C”としたとき、0Vま
での立ち下がり時間(tf)は200k x C(typ)となります。
(4) ヘッドフォンアンプのパワーダウン(PMHPL, PMHPR bit = “1”)。出力はVSSです。ポップノイズ防止のた
め、ヘッドフォンアンプのコモン電圧が完全に下がってからパワーダウンして下さい。
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ASAHI KASEI
[AK4366]
ヘッドフォンアンプの外部抵抗とコンデンサでカットオフ周波数(fc)が決まります。表 11に外部抵抗とコン
デンサ及びカットオフ周波数(fc)の関係とその時の出力パワーを示します。但し、ヘッドフォンのRLは16Ω
とします。出力パワーは HVDD=2.4, 3.0, 3.3V時の値です。ヘッドフォンアンプの出力は 0.47 x VDD
(Vpp)@−4.8dBFSです。
HP-AMP
R
C
Headphone
16Ω
AK4366
図 15. ヘッドフォンアンプの外付け回路例
R [Ω]
0
6.8
16
C [µF]
220
100
100
47
100
47
fc [Hz]
fc [Hz]
Output Power [mW]
BOOST=OFF
BOOST=MIN
2.4V
3.0V
3.3V
45
17
15
24
28
100
43
70
28
7
12
14
149
78
50
19
4
6
7
106
47
表 11. 外部回路, 出力パワーとf 特の関係
MS0248-J-01
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ASAHI KASEI
[AK4366]
パワーアップ／ダウンシーケンス
1) パラレルモード(P/S pin = “H”)
Power Supply
(7)
(1)
>150ns
PDN pin
Don’t care
(2)
Clock Input
DAC Internal
State
Don’t care
Normal Operation
PD
PD
Normal Operation
PD
SDTI pin
MUTEN pin
(3) >2ms
(3) >2ms
(4)
(6) GD
(6)
(5)
(4)
(6) GD
(6)
(5)
HPL/R pin
図 16. DACおよびHP-ampのパワーアップ／ダウンシーケンス
(1) 電源立ち上げ後、150ns以上経ってからPDN pinを “H”にして下さい。
(2) DACの動作には各クロック(MCLK, BICK, LRCK)が必要です。PDN pin = “L”の時は各クロックを止める
ことができます。
(3) PDN pinを “H”にして2ms以上(VCOM pinのコンデンサ2.2µFの場合)経ってからMUTEN pinを “H”にして
下さい。
(4) ヘッドフォンアンプの立ち上がり時間はMUTET pinのコンデンサ(C)で決まり、VCOM/2までの立ち上が
り時間(tr)は100k x C(typ)です。C=1µFの場合、trは100ms(typ)です。
(5) ヘッドフォンアンプの立ち下がり時間はMUTET pinのコンデンサ(C)で決まり、0Vまでの立ち下がり時間
(tf)は200k x C(typ)です。C=1µFの場合、tfは200ms(typ)です。
ヘッドフォンアンプが完全に立ち下がってからPDN pinを “L”にして下さい。
(6) ディジタル入力に対するアナログ出力は20.8/fs(=472µs@fs=44.1kHz)の群遅延(GD)を持ちます。
(7) ヘッドフォンアンプが立ち下がってから電源をOFFして下さい。
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[AK4366]
2) シリアルモード(P/S pin = “L”)
Power Supply
(9)
(1)
>150ns
PDN pin
Don’t care
(2) >0
PMVCM bit
Don’t care
(3)
Don’t care
Don’t care
Clock Input
PMDAC bit
DAC Internal
State
Normal Operation
PD
PD
Normal Operation
PD
SDTI pin
DACL, DACR bit
(4) >0
PMHPL,
PMHPR bit
(4) >0
(5) >2ms
(5) >2ms
MUTEN bit
ATTL7-0
ATTR7-0 bit
FFH(0dB)
00H(MUTE)
(8) GD
(6)
(9) 1061/fs (8)
00H(MUTE)
FFH(0dB)
(9)
(8)
(7)
(9)
(6)
00H(MUTE)
(8)
(9)
(7)
HPL/R pin
図 17. DACおよびHP-ampのパワーアップ／ダウンシーケンス
(1) 電源立ち上げ後、150ns以上経ってからPDN pinを “H”にして下さい。
(2) PDN pinを “H”にしてからPMVCM, PMDAC bitに “1”を書き込んで下さい。
(3) DACの動作には各クロック(MCLK, BICK, LRCK)が必要です。PMDAC bit = “0”の時は各クロックを止め
ることができます。ヘッドフォンアンプはクロックが供給されていなくても動作します。
(4) PMVCM, PMDAC bitに “1”を書き込んでからDACL, DACR bitに “1”を書き込んで下さい。
(5) DACL, DACR bitに “1”を書き込んで2ms以上(VCOM pinのコンデンサ2.2µFの場合)経ってからPMHPL,
PMHPR, MUTEN bitに “1”を書き込んで下さい。
(6) ヘッドフォンアンプの立ち上がり時間はMUTET pinのコンデンサ(C)で決まり、VCOM/2までの立ち上が
り時間(tr)は100k x C(typ)です。C=1µFの場合、trは100ms(typ)です。
(7) ヘッドフォンアンプの立ち下がり時間はMUTET pinのコンデンサ(C)で決まり、0Vまでの立ち下がり時間
(tf)は200k x C(typ)です。C=1µFの場合、tfは200ms(typ)です。
ヘッドフォンアンプが完全に立ち下がってからPMHPL, PMHPR, DACL, DACR bitに “0”を書き込んで下
さい。
(8) ディジタル入力に対するアナログ出力は20.8/fs(=472µs@fs=44.1kHz)の群遅延(GD)を持ちます。
(9) ディジタルボリュームの遷移時間はATS bitで設定できます。初期値は1061/fs(=24ms@fs=44.1kHz)です。
(10) ヘッドフォンアンプが完全に立ち下がってから電源をOFFして下さい。
MS0248-J-01
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ASAHI KASEI
[AK4366]
モードコントロールインタフェース
AK4366の各機能はピン(パラレルモード)とレジスタ(シリアルモード)のどちらでも設定できます。シリアル
モードはP/S pinを “L”にすることによってイネーブルされます。このモードでは3線式シリアルI/Fピン: CSN,
CCLK, CDTIで書き込みを行います。I/F上のデータはChip address (2bits, “01”固定), Read/Write (1bit, Fixed to
“1”, Write only), Register address (MSB first, 5bits), Control data (MSB first, 8bits)で構成されます。データはCCLK
の立ち上がりエッジで取り込みます。データの書き込みはCCLKの16クロック目の立ち上がりエッジで有効
になります。CCLKのクロックスピードは5MHz(max)です。
Function
De-emphasis
SMUTE
Audio I/F Format
Digital Attenuator
Bass Boost
Power Management
Default State at PDN pin = “L” → “H”
Parallel mode
44.1kHz
Not Available
I2S, Left justified
Not Available
Not Available
Not Available
Power up
Serial mode
32kHz/44.1kHz/48kHz
Available
I2S, Left Justified, Right justified
Available
Available
Available
Power down
表 12. 機能比較表
PDN pinを “L”にすると内部レジスタ値は初期化されます。P/S pinを切り替えた場合はPDN pinを “L”にして
リセットして下さい。
CSN
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
CCLK
CDTI
C1 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C1-C0:
R/W:
A4-A0:
D7-D0:
Chip Address (Fixed to “01”)
READ/WRITE (Fixed to “1”, Write only)
Register Address
Control Data
図 18. 3線シリアルコントロールI/Fタイミング
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2004/03
- 22 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
レジスタマップ
Addr
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
Register Name
Power Management
Mode Control 0
Mode Control 1
Mode Control 2
DAC Lch ATT
DAC Rch ATT
Output Select
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
MUTEN
PMHPR
PMHPL
PMDAC
PMVCM
0
0
0
ATTL7
ATTR7
0
MCKAC
HPM
0
0
ATTL5
ATTR5
0
DIF2
DIF1
BST1
ATS
ATTL3
ATTR3
0
DIF0
BST0
DFS1
DEM1
BCKP
ATTL1
ATTR1
DACR
DFS0
DEM0
LRP
ATTL0
ATTR0
DACL
0
0
ATTL6
ATTR6
0
SMUTE
0
ATTL4
ATTR4
0
DATTC
ATTL2
ATTR2
0
PDN pin = “L”時、全レジスタは書き込み不可です。
PDN pinを “L”にすると、レジスタ値は初期化されます。
07Hから1FHまでは書き込み不可です。
MS0248-J-01
2004/03
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ASAHI KASEI
[AK4366]
詳細説明
Addr
00H
Register Name
Power Management
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
D3
D2
D1
D0
MUTEN
PMHPR
PMHPL
PMDAC
PMVCM
0
0
0
0
0
PMVCM: VCOMのパワーマネージメント
0: Power OFF (Default)
1: Power ON
パラレルモード(P/S pin = “H”)ではPMVCM bit = “1”固定です。
PMDAC: DACのパワーマネージメント
0: Power OFF (Default)
1: Power ON
OFFからONに変更した場合は設定されたATT値等のレジスタの内容でパワーアップされます。
パラレルモード(P/S pin = “H”)ではPMDAC bit= “1”固定です。
PMHPL: Lch ヘッドフォンアンプのパワーマネージメント
0: Power OFF (Default)。出力はVSS(0V)になります。
1: Power ON
PMHPR: Rch ヘッドフォンアンプのパワーマネージメント
0: Power OFF (Default)。出力はVSS(0V)になります。
1: Power ON
MUTEN: ヘッドフォンアンプのミュートコントロール
0: ミュート (Default)。出力はVSS(0V)になります。
1: 通常動作。出力のDC電圧は0.45 x VDDになります。
PDN pinを “L”にするとこれらレジスタ値の設定に関わらず全回路を一度にパワーダウンできます。
また、このアドレスのビットを全て “0”にすることで全回路を一度にパワーダウンできます。但しこの
場合、コントロールレジスタの内容は保持されています。
MS0248-J-01
2004/03
- 24 -
ASAHI KASEI
Addr
01H
Register Name
Mode Control 0
Default
[AK4366]
D7
0
0
D6
MCKAC
0
D5
HPM
0
D4
DIF2
0
D3
DIF1
1
D2
DIF0
0
D1
DFS1
0
D0
DFS0
0
D2
BST0
0
D1
DEM1
0
D0
DEM0
1
DFS1-0: オーバサンプリングスピードの設定 (表 2)。
Default: “00” (64fs)
DIF2-0: オーディオデータインタフェースフォーマットの設定 (表 3)
Default: “010” (Mode 2)
HPM: ヘッドフォンアンプのモノラル出力設定
0: Normal Operation (Default)
1: DAC出力を(L+R)/2としてHPL, HPR pinに出力します。
MCKAC: MCLK入力モード設定
0: CMOS入力 (Default)
1: ACカップリング入力
Addr
02H
Register Name
Mode Control 1
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
SMUTE
0
D3
BST1
0
DEM1-0: ディエンファシスフィルタの選択 (表 7)
Default: “01” (OFF)
BST1-0: 低域補正回路の制御 (表 9)
Default: “00” (OFF)
SMUTE: DACから出力されるデータをソフトミュートします。
0: 通常動作(Default)
1: DAC出力がソフトミュートされます。
MS0248-J-01
2004/03
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ASAHI KASEI
Addr
03H
Register Name
Mode Control 2
Default
[AK4366]
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
ATS
0
D2
DATTC
0
D1
BCKP
0
D0
LRP
0
LRP: LRCK極性設定
0: 通常 (Default)
1: 反転
BCKP: BICK極性設定
0: 通常 (Default)
1: 反転
DATTC: ディジタルボリュームのコントロール
0: Independent (Default)
1: Dependent
“0”でLch, Rchのディジタルボリュームを独立に動作させ、“1”でLchのATTに連動してRchのATT
も変化します。但しDATTC bit = “1”の場合、ATTR7-0 bitにはATTL7-0 bitの値は書き込まれませ
ん。
ATS: ディジタルボリューム遷移時間設定(表 6)
0: 1061/fs (Default)
1: 7424/fs
Addr
04H
05H
Register Name
DAC Lch ATT
DAC Rch ATT
Default
D7
ATTL7
ATTR7
0
D6
ATTL6
ATTR6
0
D5
ATTL5
ATTR5
0
D4
ATTL4
ATTR4
0
D3
ATTL3
ATTR3
0
D2
ATTL2
ATTR2
0
D1
ATTL1
ATTR1
0
D0
ATTL0
ATTR0
0
ATTL7-0: DACLから出力される信号の減衰量の設定 (表 5)
ATTR7-0: DACRから出力される信号の減衰量の設定 (表 5)
Default: “00H” (MUTE)
AK4366はMUTEを含む0.5dBステップ、256レベルのチャネル独立ディジタル出力ボリューム
(DATT)を内蔵します。このボリュームはDACの前段にあり、入力データを0dBから−127dBまで減
衰、またはミュートします。ディジタルボリューム機能は、ソフトミュート動作とは独立に動作
します。
パラレルモード(P/S pin = “H”)ではATTL/R7-0 bit = “FFH”(0dB)固定です。
Addr
06H
Register Name
Output Select
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
0
0
D2
0
0
D1
DACR
0
D0
DACL
0
DACL: DACのLchの出力信号をヘッドフォンのLch側に出力します。
0: OFF (Default)
1: ON
DACR: DACのRchの出力信号をヘッドフォンのRch側に出力します。
0: OFF (Default)
1: ON
MS0248-J-01
2004/03
- 26 -
ASAHI KASEI
[AK4366]
システム設計
システム接続例を図 19, 図 20に示します。具体的な回路ついては評価用ボードを参照して下さい。
R
C
R
C
16Ω
Mode
Setting
1
CDTI
HPL
16
2
CCLK
HPR
15
3
CSN
HVDD
14
4
SDATA
VSS
13
VDD
12
16Ω
Headphone
0.1u
10u
Analog Supply
2.2 ∼ 3.6V
Top View
Audio
Controller
5
LRCK
6
BICK
MUTET
11
7
MCLK
VCOM
10
8
PDN
P/S
9
0.1u
1u
0.1u 2.2u
1000p
図 19. システム接続図 (MCLKにACカップリングで入力した場合)
(P/S pin = “L”: シリアルモード)
R
C
R
C
16Ω
Mode
Setting
1
MUTEN
HPL
16
2
DEM
HPR
15
3
DIF0
HVDD
14
4
SDATA
VSS
13
VDD
12
16Ω
Headphone
0.1u
10u
Analog Supply
2.2 ∼ 3.6V
Top View
Audio
Controller
5
LRCK
6
BICK
MUTET
11
7
MCLK
VCOM
10
8
PDN
P/S
9
1000p
0.1u
1u
0.1u 2.2u
図 20. システム接続図 (MCLKにACカップリングで入力した場合)
(P/S pin = “H”: パラレルモード)
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1. グランドと電源のデカップリング
電源とグランドの取り方には十分注意して下さい。通常、VDDとHVDDはシステムのアナログ電源を供給し
ます。VDDとHVDDを別電源で供給する場合、VDDはHVDDと同時または先に立ち上げて下さい。また、電
源OFF時は、HVDDと同時または後に立ち下げて下さい。VSSはシステムのアナロググランドに接続して下
さい。システムのグランドはアナログとディジタルで分けて配線し、PCボード上の電源に近いところで接続
して下さい。小容量のデカップリングコンデンサはなるべく電源ピンの近くに接続して下さい。
2. 基準電圧
VDDに入力される電圧がアナログ出力レンジを設定します。通常VDDはVSSとの間に0.1µFのセラミックコ
ンデンサを接続します。VCOMは0.45 x VDD電圧を出力しており、アナログ信号のコモン電圧として使われ
ます。このピンには高周波ノイズを除去するために2.2µF程度の電解コンデンサと並列に0.1µFのセラミック
コンデンサをVSSとの間に接続して下さい。特にセラミックコンデンサはピンに出来るだけ近づけて接続し
て下さい。VCOM pinから電流を取ってはいけません。また、ディジタル信号、特にクロック信号は変調器
へのカップリングを避けるためVDDとVCOM pinからできるだけ離して下さい。
3. アナログ出力
DAC出力はシングルエンド出力になっており、出力レンジはVCOM電圧を中心に0.47xVDD Vpp(typ)
@−4.8dBFSです。入力コードのフォーマットは2’sコンプリメント(2の補数)で、7FFFFFH(@24bit)に対しては
正のフルスケール、800000H(@24bit)に対しては負のフルスケール、000000H(@24bit)での理想値はVCOM電
圧が出力されます。
アナログ出力はVCOM+数mV程度のDCオフセットを持つため、通常の使用ではコンデンサで DC成分をカッ
トします。
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パッケージ
16pin TSSOP (Unit: mm)
5.0
16
1.10max
9
4.4
6.4±0.2
A
1
0.22±0.1
8
0.17±0.05
0.65
0.1±0.1
0.5±0.2
Detail A
Seating Plane
0.10
0∼10°
材質・メッキ仕様
パッケージ材質: エポキシ系樹脂
リードフレーム材質: 銅
リードフレーム処理: 半田メッキ（無鉛）
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マーキング
AKM
4366VT
XXYYY
1)
2)
3)
Pin #1 indication
Date Code : XXYYY (5 digits)
XX:
Lot#
YYY: Date Code
Marketing Code : 4366VT
改訂履歴
Date (YY/MM/DD)
03/11/28
04/03/23
Revision
00
01
Reason
初版
仕様変更
Page
Contents
6
アナログ特性
Interchannel Gain Mismatch (max):
0.5dB Æ 削除
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