DATA SHEET

DATA SHEET
品
種
名
パッケージコード
発行年月: 2008年6月
AN12959A
UBGA021-W-2525AEA
SDE00028BJB
1
AN12959A
目次
概要 ……………………………………………………….…………………………………………………………. 3
特長 ……………………………………………………….…………………………………………………………. 3
用途 ……………………………………………………….…………………………………………………………. 3
外形 ……………………………………………………….…………………………………………………………. 3
構造 ……………………………………………………….…………………………………………………………. 3
応用回路例 (ブロック図) ..…………………………………………….……………………………………………. 4
端子説明 ……………………………………………….……………………………………………………………. 5
絶対最大定格 …………………………………………….…………………………………………………………. 6
動作電源電圧範囲 …………………………….………………….…………………………………………………. 6
電気的特性 …………………………………….………………….…………………………………………………. 7
電気的特性 (設計参考値) ………………..……......…………….…………………………………………………. 9
技術資料
…………………………………….………………….…………………………………………………. 10
使用上の注意 ……….……………………….………………….…………………………………………………. 26
SDE00028BJB
2
AN12959A
AN12959A
I2Cバス制御対応 AGC内蔵ステレオBTLアンプIC (圧電スピーカ駆動用)
概要
AN12959Aは圧電スピーカ駆動用ステレオBTLアンプに，出力クリップ時に発生する音破れの防止を目的としたAGC機
能を内蔵しています。また，各種スタンバイ機能ON/OFFを始めとする各種モード切換にI2Cバス制御方式を採用していま
す。
特長
y 高耐圧パワーアンプ回路採用により，圧電スピーカを駆動できます。
y AGCのONレベルをI2Cバス制御により選択可能
y AGCのアタック/リカバリータイムをI2Cバス制御により選択可能
y 従来のアナログAGCに使用していた検波回路の抵抗とコンデンサが不要
y I2Cの制御は，AN12979A/AN12978Aとほぼ同じです。
y シャットダウン機能搭載
y アンプ利得切換
y 入力回路で，バスブースト回路が簡単に構成でき，圧電スピーカの音質改善ができます。
用途
y 携帯電話等のモバイル向け音声アンプ
外形
y 4方向 21ピン 5列 BGAパッケージ(0.5 mmピッチ)
構造
y シリコンモノリシックBi-CMOS IC
SDE00028BJB
3
AN12959A
応用回路例 (ブロック図)
VCC = 3 V
VREF
7.5 Ω to 10 Ω
GND
圧電スピーカ
ROUT_POS
N.C.
D2
E2
VREF_SP
C2
+
−
AGC
AGC
DET
VREG
(5 V)
−
+
AGC
+14 dB
7.5 Ω to 10 Ω
B1
+6 dB / 0 dB
Gain Select
10 kΩ
D5
10 kΩ
INPUT_R
0.1 μF
10 kΩ
INPUT_L
0.1 μF
10 kΩ
C4
1500 pF
PREOUT_L
+14 dB
I2C Bus
Control
A1
A2
7.5 Ω to 10 Ω
1500 pF
FB_R
C5 FB_L
LOUT_NEG
GND_SPL
GND
D4 PREOUT_R
Gain Select
+6 dB / 0 dB
1 μF
圧電スピーカ
E4
E5
VCC_SP C1
1 μF
E3
VCC
+14 dB
ROUT_NEG D1
7.5 Ω to 10 Ω
VCC_SP = 6.1 V
1 μF
N.C.
C3
+14 dB
E1
GND_SPR
D3
1 μF
B2
N.C.
LOUT_POS
B3
A5
A3
B4
A4
S.D VCC_D
SDA
SCL
2.2 kΩ
0.1 μF
*
VCC_D
Operate
Shutdown
GND
2.2 kΩ
1 μF
VCC_D = 1.8 V
B3端子動作電圧
VCC_D = 1.8 V
VCC_D = 2.6 V
Operate > 1.62 V
Operate > 2.34 V
Shut-down > 0.18 V
Shut-down > 0.26 V
注) 1. 回路，回路定数は一例を示すもので，量産セットとしての設計を保証するものではありません。
2. *:Pin B3 スレッショルド電圧はVCC_D依存性を持っています。
SDE00028BJB
4
AN12959A
端子説明
Pin No.
端子名
Type
説明
A1
GND_SPL
Ground
接地(スピーカL-ch.用)
A2
LOUT_POS
Output
スピーカ出力 L-ch.(+)
A3
VCC_D
電源
ロジック回路用電源VCC_D
A4
SCL
Input
SCL
A5
GND
Ground
接地
B1
LOUT_NEG
Output
スピーカ出力 L-ch.(–)
B2
N.C.
—
N.C.
B3
S.D
—
シャットダウン端子
B4
SDA
C1
VCC_SP
電源
スピーカ出力回路用電源VCC_SP
C2
VREF_SP
Input
スピーカ出力回路用基準電圧端子
C3
N.C.
C4
PREOUT_L
C5
FB_L
D1
ROUT_NEG
D2
N.C.
—
N.C.
D3
GND
Ground
接地
D4
PREOUT_R
Output
初段アンプ出力 R-ch.
D5
FB_R
E1
GND_SPR
Ground
接地(スピーカR-ch.用)
E2
ROUT_POS
Output
スピーカ出力 R-ch.(+)
E3
VREF
Input
基準電圧端子
E4
VCC
電源
電源VCC
E5
GND
Ground
Input/Output SDA
—
Output
Input
Output
Input
N.C.
初段アンプ出力 L-ch.
初段アンプ負帰還入力 L-ch.
スピーカ出力 R-ch.(–)
初段アンプ負帰還入力 R-ch.
接地
SDE00028BJB
5
AN12959A
絶対最大定格
A No.
1
項目
電源電圧
記号
定格
VCC
5.0
VCC_D
3.6
VCC_SP
12
単位
注
V
*1
2
電源電流
ICC
—
A
—
3
入力電圧
VI
—
V
—
4
許容損失
PD
113
mW
*2
5
動作周囲温度
Topr
–20 to +70
°C
*3
6
保存温度
Tstg
–55 to +150
°C
*3
単位
注
注) *1: 絶対最大定格, 許容損失を超えない範囲で使用した場合を示す。
*2: 許容損失は, Ta = 70°Cでのパッケージ単体の値です。
実使用時，技術資料 • PD – Ta特性図を参照のうえ，その許容値を超えない範囲でご使用ください。
*3: 許容損失, 動作周囲温度および保存温度の項目以外はすべて Ta = 25°Cとする。
動作電源電圧範囲
項目
電源電圧範囲
記号
定格
VCC
2.7 to 4.5
1.7 to 2.6
VCC_D
1.7 to 3.3
VCC_SP
5.9 to 11.5
*1
V
*1, *2
*1, *3
*1
注) *1: 絶対最大定格, 許容損失を超えない範囲で使用した場合を示す。
*2: 高速モードの場合を示す。
*3: 標準モードの場合を示す。
SDE00028BJB
6
AN12959A
電気的特性 VCC = 3.0 V, VCC_D = 1.8 V, VCC_SP = 6.1 V
注) 特に規定のない限り周囲温度はTa = 25°C±2°C
B
No.
項目
記号
条件
許容値
最小
標準
最大
単位
注
回路電流
1
無信号時回路電流1A (VCC系)
IVCC1A
Non-signal,
STB = OFF, SP = ON, AGC = ON
—
0.5
1.0
mA
—
2
無信号時回路電流2A (VCC_SP系)
IVCC2A
Non-signal,
STB = OFF, SP = ON, AGC = ON
—
9.0
18
mA
—
3
無信号時回路電流3A (VCC_D系)
IVCC3A
Non-signal,
STB = OFF, SP = ON, AGC = ON
—
0.1
10
μA
—
4
無信号時回路電流1B (VCC系)
IVCC1B
Non-signal,
STB = ON, SP = OFF, AGC = ON
—
0.1
1.0
μA
—
5
無信号時回路電流2B (VCC_SP系)
IVCC2B
Non-signal,
STB = ON, SP = OFF, AGC = ON
—
0.1
1.0
μA
—
6
無信号時回路電流3B (VCC_D系)
IVCC3B
Non-signal,
STB = ON, SP = OFF, AGC = ON
—
0.1
1.0
μA
—
7
無信号時回路電流1C (VCC系)
IVCC1C
Non-signal,
STB = OFF, SP = OFF, AGC = ON
—
0.5
1.0
mA
—
8
無信号時回路電流2C (VCC_SP系)
IVCC2C
Non-signal,
STB = OFF, SP = OFF, AGC = ON
—
4.5
6.5
mA
—
9
無信号時回路電流3C (VCC_D系)
IVCC3C
Non-signal,
STB = OFF, SP = OFF, AGC = ON
—
0.1
10
μA
—
VSPOL
VSPOR
Vin = –26.0 dBV,
f = 1 kHz, RL = 100 Ω
–1.0
0.0
1.0
dBV
—
—
0.07
0.5
%
—
入出力特性
10 SP基準出力レベル
11 SP基準出力歪率
THSPOL
THSPOR
12 SP基準出力雑音電圧
VNSPOL Non-Signal
VNSPOR using A curve filter
—
–75
–68
dBV
—
13 SP Save時出力レベル
VSSPOL
VSSPOR
—
–114
–90
dBV
—
12.9
13.9
14.9
dBV
—
14 SP AGC出力レベル
Vin = –26.0 dBV,
f = 1 kHz, RL = 100 Ω, to THD 5th
Vin = –26.0 dBV, f = 1 kHz,
RL = 100 Ω, using A curve filter
Vin = –6.0 dBV, f = 1 kHz,
VSPOA1L
RL = 100 Ω, VCC_SP = 10 V,
VSPOA1R
AGC – SELECT = [010]
SDE00028BJB
7
AN12959A
電気的特性 (つづき) VCC = 3.0 V, VCC_D = 1.8 V, VCC_SP = 6.1 V
注) 特に規定のない限り周囲温度はTa = 25°C±2°C
B
No.
項目
記号
条件
15 SCL, SDA信号入力Low level
VIL
16 SCL, SDA信号入力High level
VIH
17 SDA信号出力Low Level
VOL
18 SCL, SDA信号入力電流
Ii
許容値
単位
注
0.3 ×
VCC_D
V
—
—
VCC_D
+ 0.5
V
—
0
—
0.2 ×
VCC_D
V
—
–10
—
10
μA
—
最小
標準
最大
—
– 0.5
—
—
0.7 ×
VCC_D
I2Cインタフェース
19 SCL信号入力可能最大周波数
オープンコレクタ,
シンク電流: 3 mA
入力電圧: 0.1 V to 1.7 V
fSCL
—
0
—
400
kHz
—
PinB3のスレッショルド電圧
20
シャットダウン端子Low
スレッショルド
Vsdlth
—
—
—
0.1 ×
VCC_D
V
—
21
シャットダウン端子High
スレッショルド
Vsdhth
—
0.9 ×
VCC_D
—
—
V
—
SDE00028BJB
8
AN12959A
電気的特性 (設計参考値) VCC = 3.0 V, VCC_D = 1.8 V, VCC_SP = 6.1 V
注) 特に規定のない限り周囲温度はTa = 25°C±2°C
本特性は設計上の参考値であり, 検査による全数保証はできていません。万一, 問題が発生した場合は, 誠意をもって対応します。
B
No.
項目
記号
条件
31
STOP条件とSTART条件の間のバ
ス・フリー時間
tBUF
32
スタート条件のセットアップ時間
33
スタート条件のホールド時間
34
参考値
単位
注
—
μs
*1
—
—
μs
*1
0.6
—
—
μs
*1
—
1.3
—
—
μs
*1
tHigh
—
0.6
—
—
μs
*1
SDA, SCL信号の立ち上がり時間
tR
—
—
—
0.3
μs
*1
37
SDA, SCL信号の立ち下がり時間
tF
—
—
—
0.3
μs
*1
38
データ・セットアップ時間
tSU;DAT
—
0.1
—
—
μs
*1
39
データ・ホールド時間
tHD;DAT
—
0
—
0.9
μs
*1
40
ストップ条件のセットアップ時間
tSU;STO
—
0.6
—
—
μs
*1
最小
標準
最大
—
1.3
—
tSU;STA
—
0.6
tHD;STA
—
SCLクロックのLow期間
tLow
35
SCLクロックのHigh期間
36
I2Cインタフェース
注) *1: すべての値はVIHmin (*2)およびVILmax (*3)レベル基準。
*2: VIHmin は，SCL, SDA信号入力High Levelの最小許容値。
*3: VILmax は，SCL, SDA信号入力Low Levelの最大許容値。
START
CONDITION
Repeated START STOP
CONDITION
CONDITION
START
CONDITION
VIHmin
(*2)
SDA
VILmax(*3)
tBUF
tR
tF
tLow
tR
tSU;DAT
tF
tHD;STA
SCL
tHD;STA
tHD;DAT
tHigh
SDE00028BJB
tSU;STA
tSU;STO
9
AN12959A
技術資料
y I2C-bus モード
1. Write Mode
SDA
SCL
SLAVE
ADDRESS
START
CONDITION
1 0 1 1 0 1 1 0
B
SUB
ADDRESS
ACK
6
DATA
ACK
0 0 0 0 0 0 0 1
0
1
ACK
STOP
CONDITION
1 0 0 0 0 0 0 0
8
0
伝送メッセージ例
伝送メッセージは，SCLとSDAの2つが同期式直列伝送で送られる。SCLは一定周波数のクロックであり，SDAは受
信側を制御するためのアドレス・データを示すもので，SCLと同期をとることによりパラレルに送られる。データ
は原則として8ビット3オクテット(バイト)で送信され，1オクテットごとにアクノリッジビットが存在する。下記に
フレーム構成について説明する。
<スタート条件>
SCLがHigh時にSDAがHighからLowになるとレシーバが，データ受信可能になる。
<ストップ条件>
SCLがHigh時にSDAがLowからHighになるとレシーバの受信が中止される。
<スレーブアドレス>
デバイスごとに決められたアドレスであり，他デバイスのアドレスが送られてきた場合は，受信が中止される。
<サブアドレス>
機能ごとに決められたアドレスである。
<データ>
制御するデータである。
<アクノリッジビット>
1オクテットごとにデータ受信できたことをマスタに認知させるビットであり，マスタはHigh信号を送り，レシーバ
は上図の破線に示すようにLow信号を返すことによりマスタはレシーバの受信を認知する。Low信号が返されない
場合は通信が中止される。
スタート条件，ストップ条件の箇所以外では，SCLがHigh時にはSDAは変化しない。
SDE00028BJB
10
AN12959A
技術資料 (つづき)
y I2C-bus モード (つづき)
1. Write Mode (つづき)
(a) I2C-bus PROTOCOL
x Slave address: 10110110 (B6Hex)
x Format (通常)
S
Slave address
Start
condition
W A
Sub-address
A
Data byte
A
Write Acknowledge bit
Mode: 0
P
Stop
condition
(b) オートインクリメント
x Sub-address 0*Hex: オートインクリメントモード
(Dataを順次送るとSub-addressが順次変わってDataが入力される。)
x オートインクリメントモード
S
Slave address
W A
Sub-address
A
Data 1
A
Data 2
A
Data n
A
P
(c) 初期条件
デバイスの初期状態は保証されていないので，Power ON時には必ず00HexレジスタのD0 (Note.1)に"0"を入力する必
要があります。
(d) サブアドレスバイトとデータバイトフォーマット
Subaddress
Data byte
MSB
D7
D6
D5
D4
*0Hex
GAIN
0 → +20 dB
1 → +26 dB
0
(*1)
0
(*1)
0
(*1)
*1Hex
AGC-ON
data bit3
AGC-ON
data bit2
AGC-ON
data bit1
*2Hex
0
(*1,*2)
0
(*1,*2)
0
(*1,*2)
AGC-REC
data bit3
0
(*1,*2)
LSB
D3
D2
D1
AGC
0 → OFF
1 → ON
SP Save
0 → ON
1 → OFF
Standby
0 → ON
1 → OFF
AGC-REC
data bit2
AGC-REC
data bit1
AGC-ATT
data bit2
0
(*1,*2)
0
(*1,*2)
0
(*1,*2)
D0
0
(*1)
AGC-ATT
data bit1
0
(*1,*2)
注) *1: <00Hex Register>
D0, D4, D5, D6: 常に"0"に設定してください。
D1: スタンドバイON/OFFスイッチ
D2: SP セーブON/OFFスイッチ
D3: AGC ON/OFFスイッチ
D7: ゲイン +20 dB / +26 dB 選択
<01Hex Register>
D0, D1: AGCアタックタイム選択
D2, D3, D4: AGC リカバリタイム選択
D5, D6, D7: AGC 点灯レベル選択
<02Hex Register>
D0 to D7: 常に"0"に設定してください。(テストおよび調整モード)
*2: これらのbitは，当社出荷検査において，検査およびAGC-ONレベルの微調整に使用しますので，Data = "0" 固定で使用を
お願いします。Data = "1"の場合はシャットダウンがききませんのでご注意ください。
SDE00028BJB
11
AN12959A
技術資料 (つづき)
y I2C-bus モード (つづき)
1. Write Mode (つづき)
(e) AGC アタックタイム選択
Write
01Hex Register
(f) AGCリカバリタイム選択
Write
01Hex Register
Attack
time
Recovery
time
D4
D3
D2
0.5 ms
0
0
0
1.0 s
1
1 ms
0
0
1
1.5 s
1
0
2 ms
0
1
0
2.0 s
1
1
4 ms
0
1
1
3.0 s
1
0
0
4.0 s
1
0
1
6.0 s
D1
D0
0
0
0
(g) AGC点灯レベル選択 (at VCC = 3.0 V, VCC_D = 1.8 V, VCC_SP = 6.1 V *1 )
Write
01Hex Register
AGC On
Level
Output
(V[p-p])
VCC_SP
(参考) *2
D7
D6
D5
0
0
0
12.6 dBV
12 V[p-p]
8.5 V ≤
0
0
1
13.2 dBV
13 V[p-p]
9.0 V ≤
0
1
0
13.9 dBV
14 V[p-p]
9.5 V ≤
0
1
1
14.5 dBV
15 V[p-p]
10.0 V ≤
1
0
0
15.1 dBV
16 V[p-p]
10.5 V ≤
1
0
1
15.6 dBV
17 V[p-p]
11.0 V ≤
1
1
0
16.1 dBV
18 V[p-p]
11.0 V ≤ *3
1
1
1
16.6 dBV
19 V[p-p]
11.0 V ≤ *3
注) *1: VCC_SP = 6.1 V時，出力がクリップしますが，AGC OFFのときの過大なクリップを防止できます。
*2: 出力がクリップしないVCC_SPの電源電圧です。
*3: 出力が少しクリップします。
(h) Amp. ゲイン選択 (at VCC = 3.0 V, VCC_D = 1.8 V, VCC_SP = 6.1 V)
Write
00Hex Register
ゲイン
D7
0
20 dB
1
26 dB
SDE00028BJB
12
AN12959A
技術資料 (つづき)
y I2C-bus モード (つづき)
2. Read Mode
(a) I2C-bus プロトコル
x Slave address 10110111 (B7Hex)
x Format
S
Slave address
R
A
Data 0
A
Data 1
A
Data 2
A
P
Read
Mode: 1
注) スレーブアドレスを入力すると，Data 0から順に出力されます。サブアドレスを入力する必要はありません。
(b) サブアドレスバイトとデータバイトフォーマット
MSB
D7
Data byte
D6
D5
D4
LSB
D3
D2
D1
D0
Data 0
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
*0Hex
*0Hex
*0Hex
*0Hex
*0Hex
*0Hex
*0Hex
*0Hex
Latch data D7 Latch data D6 Latch data D5 Latch data D4 Latch data D3 Latch data D2 Latch data D1 Latch data D0
Data 1
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
*1Hex
*1Hex
*1Hex
*1Hex
*1Hex
*1Hex
*1Hex
*1Hex
Latch data D7 Latch data D6 Latch data D5 Latch data D4 Latch data D3 Latch data D2 Latch data D1 Latch data D0
Data 2
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
Sub-address
*2Hex
*2Hex
*2Hex
*2Hex
*2Hex
*2Hex
*2Hex
*2Hex
Latch data D7 Latch data D6 Latch data D5 Latch data D4 Latch data D3 Latch data D2 Latch data D1 Latch data D0
このICは I2C Bus フォーマットに対応しています。
当社製のI2Cバス対応部品をご購入頂くことにより，これらの部品をI2Cシステムに使用する実施権がフィリップ
ス社I2C特許に基づき許諾されることになります。ただし，これらのI2Cシステムはフィリップス社によって設定
されたI2C標準規格に合致しているものとします。
y I2Cの動作温度保証について
I2C-bus Control の動作温度保証については，常温(25°C)で，約50%早いクロック速度で検査をすることにより，動作周囲
温度での性能を設計上で理論的に保証しています。ただし，IC設計上の理論値であり低温および高温での出荷検査は
行っていませんので製品出荷保証ではありません。万が一問題が発生した場合は誠意をもって協議し対応致します。
SDE00028BJB
13
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 入出力部の回路図および端子機能の説明
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
Pin
No.
波形・電圧
インピーダンス
内部回路
説明
VCC_D
(1.8 V)
S.D
B3
シャットダウン端子
入力
S.D端子はオープン状態では不定と
インピーダンス
なりますので，オープンにしないで
= Hi-Z
ください。
B3
Hi-Z
VCC_D
(1.8 V)
SCL
入力
インピーダンス I2C Bus SCL端子
= Hi-Z
A4
A4
Hi-Z
VCC_D
(1.8 V)
SDA
B4
入力
インピーダンス I2C Bus SDA端子
= Hi-Z
B4
Hi-Z
GND
VCC_D
—
A3
—
I2C Bus インタフェース回路用電源
1.8 V(typ.)
SDE00028BJB
14
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 入出力部の回路図および端子機能の説明(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
Pin
No.
波形・電圧
内部回路
インピーダンス
説明
VCC_SP(6.1 V)
LOUT_POS
20k
A2
DC 2.7 V
A2
出力
インピーダンス L-ch.スピーカ正相出力端子
= 1 Ω以下
4k
GND_SPL
GND_SPL
—
A1
—
L-ch.スピーカ出力回路用GND端子
DC 0 V
VCC_SP(6.1 V)
LOUT_NEG
20k
B1
DC 2.7 V
B1
出力
インピーダンス L-ch.スピーカ逆相出力端子
= 1 Ω以下
4k
GND_SPL
VCC_SP
—
C1
—
スピーカ出力回路用電源端子
6.1 V(typ.)
SDE00028BJB
15
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 入出力部の回路図および端子機能の説明(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
Pin
No.
波形・電圧
インピーダンス
内部回路
説明
VCC_SP(6.1 V)
ROUT_NEG
20k
D1
D1
DC 2.7 V
出力
インピーダンス R-ch.スピーカ逆相出力端子
= 1 Ω以下
4k
GND_SPR
GND_SPR
—
E1
—
R-ch.スピーカ出力回路用GND端子
DC 0 V
VCC_SP(6.1 V)
ROUT_POS
20k
E2
E2
DC 2.7 V
出力
インピーダンス R-ch.スピーカ正相出力端子
= 1 Ω以下
4k
GND_SPR
VCC_SP(6.1 V)
VREF_SP
10k
C2
DC 2.7 V
C2
1k
300k
スピーカアンプ系の出力段のDCバイ
入力
アスを決定するための基準電圧端子。
インピーダンス
リップル除去のために外付けコンデン
= 約150 kΩ
サを接続してください。
300k
SDE00028BJB
16
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 入出力部の回路図および端子機能の説明(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
Pin
No.
A5
E5
D3
波形・電圧
内部回路
インピーダンス
説明
—
—
GND端子
—
—
電源端子
GND
DC 0 V
VCC
E4
3.0 V(typ.)
VREG (5 V)
VREF
E3
DC 2.5 V
150k
E3
スピーカアンプ系の入力段のDCバイ
入力
アスを決定するための基準電圧端子。
インピーダンス
リップル除去のために外付けコンデ
= 約75 kΩ
ンサを接続してください。
150k
VREG (5 V)
PREOUT_R
D4
D4
DC 2.5 V
スピーカアンプ系のR-ch.入力アンプ
出力
の出力端子。
インピーダンス
ゲイン設定用の外付け抵抗を接続し
= 10 Ω以下
てください。
SDE00028BJB
17
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 入出力部の回路図および端子機能の説明(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
Pin
No.
波形・電圧
内部回路
インピーダンス
説明
入力
インピーダンス
= Hi-Z
スピーカアンプ系のR-ch.入力アンプ
のフィードバック端子。
R-ch.入力アンプのゲインは，Pin D4,
Pin D5に外付け抵抗を接続すること
によって設定できます。
入力
インピーダンス
= Hi-Z
スピーカアンプ系のL-ch.入力アンプ
のフィードバック端子。
L-ch.入力アンプのゲインは，Pin C4,
Pin C5に外付け抵抗を接続すること
によって設定出来ます。
出力
インピーダンス
= 10 Ω以下
スピーカアンプ系のL-ch.入力アンプ
の出力端子。
ゲイン設定用の外付け抵抗を接続し
てください。
—
N.C.
VREG (5 V)
FB_R
D5
DC 2.5 V
D5
GND
VREG (5 V)
FB_L
C5
DC 2.5 V
C5
GND
VREG (5 V)
PREOUT_L
C4
C4
DC 2.5 V
B2
C3
D2
N.C.
—
SDE00028BJB
18
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 電源・ロジックシーケンス
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
電源ON/OFFや各ロジックのタイミングは，切り換え時ボツ音対策のため以下の手順を推奨します。
1. 電源と各ロジックのシーケンス
電源が立ち上がってから，Standby OFFを行ってください。
VCC, VCC_SP,
VCC_D, SD
電源
On
On
Off
Off
Off
1. 電源OFF状態
Standby，SP_SaveともON状態
2. 電源 ON
3. Standby OFF
4. SP_Save OFF
Off
On
On
Standby
電源ON時基本手順
Off
Off
SP_Save
電源OFF時基本手順
On
On
30 ms 以上 *
Standby OFFからSP_Save OFFまでは，
30 ms 以上の間隔を空けてください。
0 ms 以上
同時または, SP_Save ON後
Standby ONにしてください。
1. 電源ON状態
Standby，SP_SaveともOFF状態
2. SP_Save ON (= Standby ON)
3. Standby ON
4. 電源 OFF
注) *: 本ICはプリチャージ回路を内蔵しており，Standby Offから各バイアスが安定するまでの時間です。この時間は，基準電圧端
子(VREF, VREFSP)に接続する容量値および，入力端子(IN_R, IN_L)に接続する容量値と抵抗値に依存しています。
応用回路例 (ブロック図)に記載の定数における推奨値です。
2. VCCおよびVCC_SP, VCC_Dのシーケンス
VCCおよびVCC_SP，VCC_Dの立ち上がり/立ち下がり順序は，どちらが先でも構いません。立ち上がり/立ち下がり
時間については，1 ms以上を推奨します。
On
VCC
VCC_SP
VCC_D
On
Off
Off
1 ms 以上
1 ms 以上
SDE00028BJB
19
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 主要機能の説明
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
1. 電源
1) 出力アンプの電源
VCC_SPの電圧で動作します。VCC_SPの電圧のみAN12959Aに加えられているときは，AN12959Aは動作しませ
ん。(VCCとVCC_Dには電圧が加えられていない場合)スタンバイ状態になります。
AN12959A 出力最大振幅
VCC_SP − 1.3 V(typ.)
2) 制御系の電源
VCC端子の電圧で動作します。(I2Cロジック，クロック発生回路など)
3) 信号系の電源
内部レギュレータの5 Vで動作します。内部レギュレータの基準電圧は，VCCの電圧を使用して，VCC_SPの電
圧から5 Vを作っています。信号系の電圧を5 Vにすることにより，信号のダイナミックレンジを十分大きくとる
ことができます。入力アンプのゲインが0 dBのとき，入力信号の振幅3 V[p-p](typ.)までクリップしません。
4) I2Cインタフェースの電源
VCC_D端子の電圧で，I2Cインタフェース部分が動作します。I2Cの回路は，VCCの電圧で動作します。
5) シャットダウン端子の"H"レベルの電圧
VCC_Dの電圧を利用するか，外部から電圧を与えてください。スレッショルド電圧は，VCC_Dの電圧に依存し
ます。
SDE00028BJB
20
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 主要機能の説明 (つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
2. スピーカアンプ
1500 pF
AGC
DET
10 kΩ
INPUT_L
0.1 μF 10 kΩ
+14 dB
LOUT_NEG
BTL: +6 dB
–
+
AGC
0 dB
LOUT_POS
+6 dB / 0 dB +14 dB
I2C Logic
1) スピーカアンプ系のゲインは, 入力アンプのゲインが外付け抵抗で設定できますので, 調整することが可能です。
また, 入力インピーダンスも外付け抵抗で設定できます。入力アンプのゲインが±0 dB設定の場合, スピーカアン
プ系のトータルゲインは+26 dBまたは+20 dBです(I2Cで選択できます)。
入力アンプの外付け抵抗をR1, R2とすると,
R2
R1
Gain = 20 log (R2 / R1)
–
+
Zin = R1
R1 = 10 kΩ, R2 = 10 kΩ (上図の定数)の場合, 入力アンプのゲインは±0 dB, 入力インピーダンス10 kΩです。
R1およびR2は5 kΩ以上でご使用ください。
2) 入力アンプに外付け容量を付加することで, 不要な高域成分を取り除くためのLPFが構成できます。
C2
外付け抵抗R2, 容量C2とすると,
R2
fc = 1 / (2 π × R2 × C2)
–
+
R2 = 10 kΩ, C2 = 1500 pF (上図の定数)の場合, カットオフ周波数fcは10.6 kHzです。
SDE00028BJB
21
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 主要機能の説明 (つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
2. スピーカアンプ (つづき)
3) 入力ACカップリングコンデンサの容量を小さくすることで, 不要な低域成分を取り除くためのHPFが構成できま
す。入力抵抗R1, ACカップリングコンデンサC1とすると,
R2
C1
0.1 μF
fc = 1 / (2 π × R1 × C1)
R1
–
+
R1 = 10 kΩ, C1 = 0.1 μFの場合, カットオフ周波数fcは160 Hzです。
R1 = 10 kΩ, C1 = 0.022 μFの場合, カットオフ周波数fcは720 Hzです。
4) 入力アンプに容量(RBB)と抵抗(CBB)を付加することで，Bus Boost回路を構成できます。
3 dB増加する周波数をfoとする。
Cf
fo =
1 / (2 × π × Rf × CBB)
Bus Boost Gain
20 log ((Rf + RBB) / Rf)
Ao =
20 log ((Rf + RBB) / Rin)
RBB
Rf
CBB
Cin
Rin
–
+
3. スピーカアンプの保護回路
1) 温度保護回路
温度保護回路は，Tj = 約150°Cで動作します。また，温度が下がると自動復帰します。
2) 出力端子ショート保護回路
x 出力端子と電源ラインのショート保護
x 出力端子間のショート保護
x 出力端子とGNDラインのショート保護
ショートが検出されなくなると，自動復帰します。
注) 保護回路を内蔵していますが, 動作を保証するものではありません。また, 全数検査を保証するものではありません。
SDE00028BJB
22
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 主要機能の説明 (つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
4. 注意事項
1) AGCに対する注意事項
入力アンプ部の信号出力を検出して直流電圧に変換しています。この直流電圧とリファレンス電圧を比較して直
流電圧が大きければAGCがONします。
アンプよりスピーカの周波数帯域が狭い場合。
低周波数帯域で大入力があった場合は，AGCが動作して音量が下がります。スピーカから低音部が聞こえていな
いのにAGCが低音部で動作し，音量が下がります。スピーカとアンプの周波数帯域を合わせた設計をしてくださ
い。
注) スピーカの単体での周波数特性でなく，セットに組み込んだ状態での周波数特性で設定してください。
抵抗と容量の値を変えたときのグラフです。
周波数特性ＡＮ１２９５９Ａ
VccSP=9V Vin=-22dBV AGC OFF
15
Cin=0.039uF Cf=1500pF Rin=10K
RF=5.6K CBB=0.015uF RBB=10K
出力レベル（ｄBV)
10
5
0
Cin=0.1uF Cf=1500pF Rin=10K
RF=10K CBB=0 RBB=0
-5
-10
-15
0.01
0.1
1
入力周波数(kHz)
10
100
2) VCC_SPをON OFFする場合の注意点
(DC-DCコンバータ昇圧電源をON/OFFして消費電力を削減する場合など)
AN12959AのVCC常時ONでVCC_SPをON/OFFした場合，I2Cのデータは保持されます。I2Cでの制御なしでVCC_SP
をON → OFF → ONした場合は，アンプの起動時間が非常に長くなり，ポップ音が出ます。
(入力アンプ，AGC回路，基準電圧部が，VCC_SPから供給されています)。
注) 必ず，I2CでStandbyとSP_SaveをON にしてから，VCC_SPをOFFにしてください。
次にVCC_SPをONにしたら，I2CでStandby OFF → とSP_Save OFFにしてアンプを動作させてください。
I2Cで Standby ON → OFFにすると，VREF 端子に接続された外付けコンデンサを急速に充電する回路が起動して短時間で
アンプが起動します。
(Standby制御なしでVCC_SPをON → OFF → ONした場合は，急速充電回路は起動しません。)
3) SD端子でシャットダウンする場合の注意点
通常動作時，シャットダウン端子を直接"L"にするとショック音が発生します。
SP_Saveはミュートですので，まずSP_SaveをONにして，次にStandbyをONして動作を止めてから，シャットダウ
ン端子を"L"にしてください。
SDE00028BJB
23
AN12959A
技術資料 (つづき)
y 出力電流波形シミュレーション
注) 下記特性は設計上の参考値であり，保証値ではありません。
(1ch.分の圧電スピーカに流れる電流と電圧ステレオでは2倍になります)
スピーカはセラミック積層タイプ圧電スピーカを使用
出力電流
(絶対値にしてある)
Iout(max) = 250 mA
圧電スピーカ
7.5 Ω to 10 Ω
電流
出力波形
10 kHz, 15 V[p-p]
7.5 Ω to 10 Ω
出力電流
(絶対値にしてある）
Iout(max) = 580 mA
出力に抵抗入れてあるので，
抵抗とスピーカの容量でク
リップ波形がなまる。
出力波形
10 kHz, 15 V[p-p]
出力電流
(絶対値にしてある)
出力波形
10 kHz, 15 V[p-p]
Iout(max) = 710 mA
出力に抵抗なし
アンプ出力に7.5 Ω × 2以上の抵抗を入れないと出力波形がクリップしたとき過大な電流が流れます。必ず抵抗を
入れてご使用ください。過大な電流は，"負荷ショート保護"が働き，出力信号が途切れる場合があります。
SDE00028BJB
24
AN12959A
技術資料 (つづき)
y PD ⎯ Ta 特性図
SDE00028BJB
25
AN12959A
使用上の注意
1. 電源電圧，負荷，周囲温度条件に基づき許容損失を超えないよう十分なマージンを持った熱設計をお願いします。
最大定格の欄にも記載しましたが，最大定格は瞬時たりともこえてはならない限界値になります。十分ご評価のうえ確
実に超えないよう，ご使用ください。また，記載されていないPINには電圧も電流も印加してはいけません。どちらの
場合も破壊する可能性があります。
2. 端子間短絡による破壊を防止するために，パターンレイアウトには十分注意をお願いします。
なお本製品の端子間配列については，端子説明をご参照願います。
3. プリント基板に実装する際には，方向を絶対に間違わないでください。
端子を間違えて取り付け，通電しますと破壊することがあります。
4. 半導体デバイスの端子間はんだブリッジ等で破壊することがありますので，電源印加前に十分にプリント基板の目視検
査を行っていただきます様，お願いします。
また，実装後の運搬等ではんだ屑等の導電性異物が付着した場合も同様の破壊が発生する可能性がありますので，実装
品質については十分に技術検証をお願いします。
5. 本製品は，スピーカ出力端子(Pin A2, B1, D1, E2) -電源端子間ショート(天絡)，スピーカ出力端子-GND間ショート(地絡)，
およびスピーカ出力端子間ショート(負荷ショート)等の異常状態が発生した場合に破壊し，場合によっては発煙する可
能性がありますので, 十分注意してご使用お願いいたします。
6. 機種展開や新たなセットにご使用になる場合は，長期的な信頼性を含む安全性確認を，セット毎に必ず十分に実施いた
だきます様お願いします。
7. SD端子(Pin B3)はオープン状態では不定となりますので，オープンにしないでください。
SDE00028BJB
26
本書に記載の技術情報および半導体のご使用にあたってのお願いと注意事項
(1)
本書に記載の製品および技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は、当該国における法令、特に安全保障輸出
管理に関する法令を遵守してください。
(2)
本書に記載の技術情報は、製品の代表特性および応用回路例などを示したものであり、弊社または他社の知的財産権
もしくはその他の権利に基づくライセンスは許諾されていません。したがって、上記技術情報のご使用に起因して第三
者所有の権利にかかわる問題が発生した場合、弊社はその責任を負うものではありません。
(3) 本書に記載の製品は、標準用途 − 一般電子機器(事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など)に使用されること
を意図しております。
特別な品質、信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼす恐れのある用途
− 特定用途(航空・宇宙用、交通機器、燃焼機器、生命維持装置、安全装置など)にご使用をお考えのお客様および弊
社が意図した標準用途以外にご使用をお考えのお客様は、事前に弊社営業窓口までご相談願います。
(4) 本書に記載の製品および製品仕様は、改良などのために予告なく変更する場合がありますのでご了承ください。した
がって、最終的な設計、ご購入、ご使用に際しましては、事前に最新の製品規格書または仕様書をお求め願い、ご確認
ください。
(5) 設計に際しては、絶対最大定格、動作保証条件(動作電源電圧、動作環境等)の範囲内でご使用いただきますようお願
いいたします。特に絶対最大定格に対しては、電源投入および遮断時、各種モード切替時などの過渡状態においても、
超えることのないように十分なご検討をお願いいたします。保証値を超えてご使用された場合、その後に発生した機器
の故障、欠陥については弊社として責任を負いません。
また、保証値内のご使用であっても、半導体製品について通常予測される故障発生率、故障モードをご考慮の上、弊
社製品の動作が原因でご使用機器が人身事故、火災事故、社会的な損害などを生じさせない冗長設計、延焼対策設計、
誤動作防止設計などのシステム上の対策を講じていただきますようお願いいたします。
(6) 製品取扱い時、実装時およびお客様の工程内における外的要因（ESD、EOS、熱的ストレス、機械的ストレス）による
故障や特性変動を防止するために、使用上の注意事項の記載内容を守ってご使用ください。
また、防湿包装を必要とする製品は、保存期間、開封後の放置時間など、個々の仕様書取り交わしの折に取り決めた
条件を守ってご使用ください。
(7) 本書の一部または全部を弊社の文書による承諾なしに、転載または複製することを堅くお断りいたします。
090506

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