16
ステレオ、24 ビット、192kHz、 マルチビットΣΔ型 D/A コンバータ AD1852 * 特長 5V ステレオ・オーディオ DAC システム 16/18/20/24 ビット・データ入力可能 24 ビットで 192kHz のサンプル・レートをサポート 32、44.1、48、88.2、96、192 を含む広域のサンプル・レート に対応 アイドル音とノイズ・レベルを低減して“完全な差動直線性を再 現”するマルチビットΣΔモジュレータ 高いジッター耐性を備えたデータ直接スクランブリング DAC 最適性能を引き出す差動出力 A ウェイト、モノラルでの S/N 比(ミュートなし): 117dB(サンプル・レート48kHz) A ウェイト、ステレオでの S/N 比(ミュートなし): 114dB(サンプル・レート48kHz) A ウェイト、モノラルでのダイナミックレンジ(ミュートなし): 117dB(サンプル・レート48kHz) A ウェイト、ステレオでのダイナミックレンジ(ミュートなし): 114dB(サンプル・レート48kHz) THD + N(モノラル・アプリケーション回路):- 105dB THD+N(ステレオ):-102dB 阻止帯域減衰量: 115dB クリックレス・ボリューム・コントロール内蔵 ハード/ソフトウェア制御可能なクリックレス・ミュート シリアル・モード、ビット数、サンプル・レート、ボリューム、 ミュート、ディエンファシスをシリアル(SPI)制御 サンプル・レート 32kHz、44.1kHz、48kHz をデジタル・ディエ ンファシス処理 5 つのマスター・クロック周波数をサポートするクロック自動分 割回路 アナログ・デバイセズ株式会社 アナログ・デバイセズ社が提供する情報は正確で信頼できるものを期していますが、そ の情報の利用または利用したことにより引き起こされる第 3 者の特許または権利の侵害 に関して、当社はいっさいの責任を負いません。さらに、アナログ・デバイセズ社の特 許または特許の権利の使用を許諾するものでもありません。 社/東京都港区海岸 1-16-1 電話03(5402)8400 〒 105-6891 ニューピア竹芝サウスタワービル 大阪営業所/大阪市淀川区宮原 3-5-36 電話 06 (6350)6868 )〒 532-0003 新大阪第二森ビル 機能ブロック図� シリアル� データ� インターフェース� 8 F S インターポレータ� シリアルコントロール� インターフェース� 自動クロック� 分割回路� ボリューム� ミュート� コントロールデータ� 入力� 3 2 デジタル� 電源� クロック� 入力� アナログ� 出力� 2 2 ゼロ� フラグ� アナログ� 電圧� ディエンファシス� ミュート� RESET 2 シリアル� モード� 16/18/20/24ビット� デジタル� データ入力� AD1852 マルチビットΣΔ変調器� 減衰器/� ミュート� DAC 8 F S インターポレータ� リファレンス� DAC マルチビットΣΔ変調器� 減衰器/� ミュート� フレキシブルなシリアル・データ・ポート:右詰め、左詰め、 I 2 S 互換モード、DSP シリアル・ポート・モードが可能 28 ピン SSOP プラスティック・パッケージ アプリケーション ハイエンド:DVD、CD、ホーム・シアター・システム、 オーディオ・シス テム、サンプリング・ミュージック・キーボード、デジタル・ミキシング・ コンソール、デジタル・オーディオ・エフェクト・プロセッサ 概要 AD シングルチップ・ステレオ・デジタル・オーディオ システム す。マルチ ットΣΔモジュレータ、デジタル・インターポ レーション・フィルタ、アナログ されています。そ 他、SPIコンパチブル シリアル・コントロール・ポート ステレオ 、ミュート えています。AD 、サンプ kHz kHz および ットを むす DVDフォー マットに対 しています。また、サンプル・レート kHz kHz ディエンファシス びに、“Redbook”に された CD ディスク μs μ s デジタル・ディエンファシスに対 して、 えています。 AD にシンプル フレキシブル シリアル・データ ポートを 蔵しており、あらゆるADC、DSP チップ、AES EBUレシーバ、サン プル・レート・コンバータ す。 め、 I S、右 め、DSPシリアル・ポート モードに きます。 モー ットをサポート きます。MSB フォーマット シリアル・オーディオ・データを きます。AD 、+ V から き、 ピンSSOP パッケージ・ワンチッ プ・モノリシックIC して され、 きます。 REV.0 *特許出願中

AD1852: ステレオ、24 ビット、192 kHz、マルチ …REV.0 3 AD1852 温度範囲 Min Typ Max 単位 仕様保証 25 性能保証 0 70 保管 -55 +150 仕様は予告なく変更されることがあります。電力

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ステレオ、24ビット、192kHz、マルチビットΣΔ型D/Aコンバータ

AD1852*特長5Vステレオ・オーディオDACシステム

16/18/20/24ビット・データ入力可能

24ビットで192kHzのサンプル・レートをサポート

32、44.1、48、88.2、96、192を含む広域のサンプル・レート

に対応

アイドル音とノイズ・レベルを低減して“完全な差動直線性を再

現”するマルチビットΣΔモジュレータ

高いジッター耐性を備えたデータ直接スクランブリングDAC

最適性能を引き出す差動出力

Aウェイト、モノラルでのS/N比(ミュートなし):

117dB(サンプル・レート48kHz)

Aウェイト、ステレオでのS/N比(ミュートなし):

114dB(サンプル・レート48kHz)

Aウェイト、モノラルでのダイナミックレンジ(ミュートなし):

117dB(サンプル・レート48kHz)

Aウェイト、ステレオでのダイナミックレンジ(ミュートなし):

114dB(サンプル・レート48kHz)

THD+N(モノラル・アプリケーション回路):-105dB

THD+N(ステレオ):-102dB

阻止帯域減衰量:115dB

クリックレス・ボリューム・コントロール内蔵

ハード/ソフトウェア制御可能なクリックレス・ミュート

シリアル・モード、ビット数、サンプル・レート、ボリューム、

ミュート、ディエンファシスをシリアル(SPI)制御

サンプル・レート32kHz、44.1kHz、48kHzをデジタル・ディエ

ンファシス処理

5つのマスター・クロック周波数をサポートするクロック自動分

割回路

アナログ・デバイセズ株式会社

アナログ・デバイセズ社が提供する情報は正確で信頼できるものを期していますが、そ

の情報の利用または利用したことにより引き起こされる第3者の特許または権利の侵害

に関して、当社はいっさいの責任を負いません。さらに、アナログ・デバイセズ社の特

許または特許の権利の使用を許諾するものでもありません。

本   社/東京都港区海岸1-16-1 電話03(5402)8400 〒 105-6891ニューピア竹芝サウスタワービル

大阪営業所/大阪市淀川区宮原3-5-36 電話06(6350)6868(代)〒532-0003新大阪第二森ビル

機能ブロック図�

シリアル�データ�

インターフェース�

8 � FSインターポレータ�

シリアルコントロール�インターフェース�

自動クロック�分割回路�

ボリューム�ミュート�

コントロールデータ�入力�

3 2

デジタル�電源�

クロック�入力�

アナログ�出力�

22

ゼロ�フラグ�

アナログ�電圧�

ディエンファシス�ミュート�RESET

2シリアル�モード�

16/18/20/24ビット�デジタル�

データ入力�

AD1852

マルチビットΣΔ変調器�減衰器/�ミュート�

DAC8 � FS

インターポレータ�

リファレンス�

DAC

マルチビットΣΔ変調器�減衰器/�ミュート�

フレキシブルなシリアル・データ・ポート:右詰め、左詰め、

I2S互換モード、DSPシリアル・ポート・モードが可能

28ピンSSOPプラスティック・パッケージ

アプリケーションハイエンド:DVD、CD、ホーム・シアター・システム、自動車オーディオ・シス

テム、サンプリング・ミュージック・キーボード、デジタル・ミキシング・コンソール、デジタル・オーディオ・エフェクト・プロセッサ

概要AD1852は、完全な高性能シングルチップ・ステレオ・デジタル・オーディオ再生システムです。マルチビットΣΔモジュレータ、デジタル・インターポレーション・フィルタ、アナログ出力駆動回路で構成されています。その他、SPIコンパチブルのシリアル・コントロール・ポート経由で制御可能なステレオ減衰器、ミュート回路などを備えています。AD1852は、サンプル周波数192kHzと96kHzおよび24ビットを含むすべてのDVDフォーマットに対応しています。また、サンプル・レート32kHzと48kHzのでのディエンファシス並びに、“Redbook”に規定されたCDディスク再生対応用の50μs/15μsデジタル・ディエンファシスに対応して、下位互換性も備えています。AD1852は非常にシンプルでフレキシブルなシリアル・データ入力ポートを内蔵しており、あらゆるADC、DSPチップ、AES/EBUレシーバ、サンプル・レート・コンバータなどと外部回路なしで接続可能です。左詰め、I2S、右詰め、DSPシリアル・ポート互換モードに設定できます。全モードで16、18、20、24ビットをサポートできます。MSB先頭の2の補数のフォーマットのシリアル・オーディオ・データを入力できます。AD1852は、+5V単電源から動作ができ、28ピンSSOPパッケージ・ワンチップ・モノリシックICとして製造され、温度範囲0~70℃で動作できます。

REV.0

*特許出願中

2 REV.0

AD1852-仕様

特に指示のない限り、以下のテスト条件によります。電源電圧(AVDD、DVDD) 5.0V

周辺温度 25℃入力クロック 24.576MHz(512×FSモード)

入力信号 996.11MHz-0.5dBフル・スケール

入力サンプル・レート 48kHz測定帯域幅 20Hz~20kHzワード幅 20ビット負荷容量 100pF負荷インピーダンス 47kΩ入力電圧ハイ 2.4V入力電圧ロー 0.8Vアナログ性能(図を参照)

Min Typ Max 単位分解能 24 ビットS/N比(20Hz~20kHz)フィルタなし(ステレオ) 112 dB

(モノラル:図29参照) 115 dBAウェイト、フィルタ付き(ステレオ) 114 dB

(モノラル:図29参照) 117 dBダイナミックレンジ(20Hz~20kHz、-60dB入力)フィルタなし(ステレオ) 107 112 dB

(モノラル:図29参照) 115 dBAウェイト、フィルタ付き(ステレオ) 110 114 dB

(モノラル:図29参照) 117 dB総高調波歪み+ノイズ(ステレオ) -94 -102 dB

0.00079 %総高調波歪み+ノイズ(モノラル:図29参照) -105 dB

0.00056 %総高調波歪み+ノイズ(ステレオ)Vo=-20dB -92 dB総高調波歪み+ノイズ(ステレオ)Vo=-60dB -52 dBアナログ出力差動出力レンジ(±フル・スケール) 5.6 Vp-p各出力ピンでの出力容量 2 pF

帯域外エネルギー(0.5×FS~100kHz) -90 dBCMOUT 2.37 VDC精度ゲイン誤差 -10 ±2.0 +10 %チャンネル間ゲイン・ミスマッチ -0.15 ±0.015 +0.15 dBゲイン・ドリフト 150 250 ppm/℃

DCオフセット -50 mVチャンネル間クロストーク(EIAJ法) -120 dBチャンネル間位相偏差 ±0.1 度ミュート減衰量 -100 dBディエンファシス・ゲイン誤差 ±0.1 dB

左右のチャンネルの性能は同一です(チャンネル間ゲイン誤差、チャンネル間位相偏差を除く)。仕様は予告なく変更されることがあります。

デジタル入/出力(0~70℃)

Min Typ Max 単位ハイレベル入力電圧(VIH) 2.2 Vローレベル入力電圧(VIL) 0.8 V入力リーク電流(IIH@VIH=2.4V) 10 μA入力リーク電流(IIL@VIL=0.8V) 10 μAハイレベル出力電圧(VOH)IOH=1mA 2.0 Vローレベル出力電圧(VOL)IOL=1mA 0.4 V入力容量 20 pF

仕様は予告なく変更されることがあります。

3REV.0

AD1852温度範囲

Min Typ Max 単位仕様保証 25 ℃性能保証 0 70 ℃保管 -55 +150 ℃

仕様は予告なく変更されることがあります。

電力

Min Typ Max 単位電源電圧(アナログ/デジタル) 4.50 5 5.50 Vアナログ電流 33 40 mAアナログ電流―RESET 32 46 mAデジタル電流 20 30 mAデジタル電流―RESET 27 37 mA

消費電力動作時(アナログ/デジタル電源) 265 mW動作時(アナログ電源) 165 mW動作時(デジタル電源) 100 mW

電源除去比アナログ電源ピンに1kHz、300mVp-p信号 -60 dBアナログ電源ピンに20kHz、300mVp-p信号 -50 dB

仕様は予告なく変更されることがあります。

デジタル・フィルタ特性

サンプル・レート(kHz) 通過帯域(kHz) 阻止帯域(kHz) 阻止帯域減衰量(dB) 通過帯域リップル(dB)44.1 DC~20 24.1~328.7 110 ±0.000248 DC~21.8 26.23~358.28 110 ±0.000296 DC~39.95 56.9~327.65 115 ±0.0005192 DC~87.2 117~327.65 95 +0/-0.04(DC~21.8kHz)

+0/-0.5(DC~65.4kHz)+0/-1.5(DC~87.2kHz)

仕様は予告なく変更されることがあります。

群遅延

チップ・モード 群遅延算出式 FS 群遅延 単位INT8×モード 5553/(128×FS) 48kHz 903.8 μsINT4×モード 5601/(64×FS) 96kHz 911.6 μsINT2×モード 5659/(32×FS) 192kHz 921 μs

仕様は予告なく変更されることがあります。

デジタル・タイミング(0~70℃、AVDD=DVDD=+5.0V±10%での保証値)

Min 単位tDMP MCLK期間(FMCLK=256×FL/RCLK)* 54 nstDML MCLKローパルス幅(全モード) 0.4×tDMP nstDMH MCLKハイパルス幅(全モード) 0.4×tDMP nstDBH BCLKハイパルス幅 20 nstDBL BCLKローパルス幅 20 nstDBP BCLK期間 60 nstDLS L/RCLKセットアップ 20 nstDLH L/RCLKホールド(DSPシリアル・ポート・モードのみ) 5 nstDDS SDATAセットアップ 5 nstDDH SDATAホールド 10 nstRSTL RSTローパルス幅 15 ns

*内蔵マスター・クロック自動分割機能を用いて、MCLKの周波数をより高く設定できます。仕様は予告なく変更されることがあります。

4 REV.0

AD1852

ピン配置�

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14FILTR

OUTR–

OUTR+

AGND

96/48

DEEMP

ZEROR

DGND

MCLK

CLATCH

CCLK

192/48

NC

CDATA

AGND

OUTL–

OUTL+

AVDD

FILTB

IDPM1

IDPM0

DVDD

SDATA

BCLK

LRCLK

ZEROL

MUTE

RESET

AD1852�上面図�

(縮尺は異なります)��

絶対最大定格*

Min Max 単位DVDD~DGND -0.3 6 V

AVDD~AGND -0.3 6 V

デジタル入力 DGND-0.3 DVDD+0.3 V

アナログ出力 AGND-0.3 AVDD+0.3 V

AGND~DGND -0.3 0.3 Vリファレンス (AVDD+0.3)/2 V

ハンダ付け 300 ℃10 秒

*注記上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えると、デバイスに永久的な損傷を与えることがあります。この定格はストレス定格の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作セクションに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものではありません。デバイスを長期間絶対最大定格条件に置くと、デバイスの信頼度に影響を与えることがあります。

パッケージ特性

Min Typ Max 単位θJA(熱抵抗[接合部~周辺]) 109 ℃/WθJC(熱抵抗[接合部~ケース]) 39 ℃/W

注意ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。4000Vもの高圧の静電気が人体やテスト装置に容易に帯電し、検知されることなく放電されることがあります。本製品には当社独自のESD保護回路を備えていますが、高エネルギーの静電放電を受けたデバイスには回復不可能な損傷が発生することがあります。このため、性能低下や機能喪失を回避するために、適切なESD予防措置をとるようお奨めします。

WARNING!

ESD SENSITIVE DEVICE

オーダー・ガイド

モデル 温度 パッケージ パッケージ・オプションAD1852JRS 0~70℃ 28ピン・シュリンク・スモール・アウトライン(SSOP) RS-28AD1852JRSRL 0~70℃ 28ピン・シュリンク・スモール・アウトライン(SSOP) RS-28(13インチ・リール)

5REV.0

AD1852ピン機能説明

ピン I/O(入/出力) ピン名 説明1 I DGND デジタル・グラウンド。2 I MCLK マスター・クロック入力。256、384、512、768、1024FSで外部クロック・ソースに接

続します。3 I CLATCH 制御データのラッチ入力。立ち上がりエッジで動作します。4 I CCLK 制御データの制御クロック入力。制御入力データは、CCLKの立ち上がりエッジで有

効である必要があります。連続入力またはゲート入力が可能。5 I CDATA シリアル制御入力。MSB先頭でチャンネルあたり16ビットの符号なしデータを含んで

います。チャンネル毎の減衰量とミュートの指定に使用します。6 NC 無接続。7 I 192/48 サンプル周波数を48kHz(LO)または192kHzから選択します。8 O ZEROR 右チャンネルのゼロ・フラグ出力。このピンは右チャンネルに対する入力のない期間

が1024LRクロック・サイクルを超えたときにハイとなります。9 I DEEMP ディエンファシス。この入力信号がハイの状態のときにデジタル・ディエンファシス

がイネーブルされます。サンプル・レートが44.1kHzの場合、出力オーディオ・スペクトラムに50μs/15μsの応答特性を与えられます。SPIコントロール・レジスタを介してサンプル・レート32、48kHzに対する特性曲線を選択できます。

10 I 96/48 サンプル周波数を48kHz(LO)または96kHzから選択します。11,15 I AGND アナログ・グラウンド。12 O OUTR+ 右チャンネルの正レベルのアナログ・ライン出力。13 O OUTR- 右チャンネルの負レベルのアナログ・ライン出力。14 O FILTR リファレンス・フィルタのコンデンサ接続。並列の10μFおよび0.1μFのコンデンサ

でリファレンスをAGNDに対してバイパスし、デカップリングします。16 O OUTL- 左チャンネルの負レベルのアナログ・ライン出力です。17 O OUTL+ 左チャンネルの正レベルのアナログ・ライン出力です。18 I AVDD アナログ電源。アナログの5V電源に接続します。19 FILTB フィルタのコンデンサに接続します。AGND(15ピン)との間に10μFのコンデンサ

を接続します。20 I IDPM1 入力シリアル・データ・ポート・モード・コントロール1。IDPM0との組み合わせに

より、4つのシリアル・モードのうちの1つを選択します。21 I IDPM0 入力シリアル・データ・ポート・モード・コントロール0。IDPM1との組み合

わせにより、4つのシリアル・モードのうちの1つを選択します。22 O ZEROL 左チャンネルのゼロ・フラグ出力。このピンは左チャンネルに対する入力のない期間

が1024LRクロック・サイクルを超えたときにハイとなります。23 I MUTE ミュート。ハイで両方のステレオ・アナログ出力をミュートします。通常動作時には

ローの状態とします。24 I RESET リセット。AD1852は、この信号の立ち上がりエッジでリセットされます。シリアル制

御ポートのレジスタはデフォルト値に設定されます。通常動作時にはハイに接続します。

25 I L/RCLK 入力データに対するLeft/Rightクロック入力。連続的に動作させる必要があります。26 I BCLK 入力データに対するビット・クロック入力。連続して動作させる必要はなく、ゲート

またはバースト状態で使用できます。27 I SDATA シリアル入力。各チャンネルあたり2の補数形式のデータ16/18/20/24ビットの2チャ

ンネルを含むMSB先頭データです。28 I DVDD デジタル電源デジタル5V電源に接続します。

表I. シリアル・データ入力モード

IDPM1(20ピン) IDPM0(21ピン) シリアル・データ入力フォーマット0 0 右詰め0 1 I2Sコンパチブル1 0 左詰め1 1 DSP

6 REV.0

AD1852

SDATA入力�

LSBMSB–2MSB–1 LSB+2 LSB+1 MSB–2MSB–1MSB LSB+2 LSB+1 LSB

BCLK入力�

L/RCLK入力�

右チャンネル�

MSBLSB

右チャンネル�

MSB–2MSB–1 LSB+2 LSB+1 LSB MSB–2MSB–1MSB LSB+2 LSB+1 LSB MSB

L/RCLK入力�

BCLK入力�

SDATA入力�

MSB

MSB–2MSB–1 LSB+2 LSB+1 LSB MSB–2MSB–1MSB LSB+2 LSB+1 LSB MSB–1MSB

L/RCLK入力�

BCLK入力�

SDATA入力�

右チャンネル�

MSB

SDATA入力�

MSB–1 LSB+2 LSB+1 LSB MSB–1 LSB+2 LSB+1 LSBMSB MSB–1MSB

L/RCLK入力�

右チャンネル�

BCLK入力�

MSB

L/RCLK入力�

左チャンネル�

左チャンネル�

左チャンネル�

左チャンネル�

左チャンネル� 右チャンネル�

BCLK入力�

SDATA入力�

LSB MSB–1 MSB–2 LSB+2 LSB+1 LSB MSB MSB–1 MSB–2 LSB+2 LSB+1 LSB MSB MSB–1MSB

図1 右詰めモード

図5 32×FSパック・モード

図4 左詰めDSPモード

図3 左詰めモード

図2 I2Sモード

7REV.0

AD1852動作特性シリアル・データ入力ポートAD1852のフレキシブルなシリアル・データ入力ポートは、データを2の補数、MSB先頭フォーマットで入力できます。左チャンネルのデータ・フィールドは常に右チャンネルのデータ・フィールドに先行します。シリアル・モードは、外部モード・ピン(IDPM021、IDPM120ピン)またはSPIコントロール・レジスタのモード選択ビット(ビット4、5)によって設定します。外部モード・ピンを使ってシリアル・モードの制御を行う場合には、SPIのモード選択ビットを0(電源投入時のデフォルト値)に設定してください。SPIのモード選択ビットを使ってシリアル・モードの制御を行う場合には、外部モード制御ピンをグラウンドに接続してください。シリアル・ポートは、右詰めモードを除く全モードで、24ビットまでの任意のビット数を入力できます。より多くのビットが入力された場合でも、エラーは発生しませんが、内部で切り捨てられます。右詰めモードでは、コントロール・レジスタのビット8、9によって、ワード長が16/20/24ビットに設定されます。電源投入時のデフォルト状態では、24ビット・モードに設定されます。SPI制御ポートが使用されない場合、SPIのピン(3、4、5)をローレベルに接続してください。

シリアル・データ入力モードAD1852では、2つのマルチプレクスされた入力ピンを使って、入力データ・ポート・モードのモード設定を制御します。表Iを参照してください。図1に右詰めモードを示します(16ビットを表示)。L/RCLKは左チャンネルに対してハイ、右チャンネルに対してローとなっています。データはBCLKの立ち上がりエッジで有効となります。通常の動作では、フレームあたり64ビット(または、フレームの半分に対して32ビット)のクロックが存在します。SPIのワード長制御ビット(コントロール・レジスタのビット8、9)が24ビット(0:0)に設定されている場合、シリアル・ポートはL/RCLKの遷移後の8番目のビット・クロック・パルスからデー

タの受け入れを開始します。ワード長制御ビットが20ビット・モードに設定されている場合、12番目のビット・クロックの位置からデータの受け入れを開始します。16ビット・モードでは、16番目のビット・クロックの位置からデータの受け入れを開始します。これらの遅延は、フレームあたりのビット・クロック数とは無関係なので、上記の遅延の値を用いて他のデータ・フォーマットを使用することもできます。タイミングの詳細については、図6を参照してください。図2にI2Sモードを示します。L/RCLKは、左チャンネルに対してロー、右チャンネルに対してハイとなっています。データはBCLKの立ち上がりエッジで有効となります。MSBはL/RCLKの遷移に対して左詰めされますが、1 BCLK期間の遅延を伴います。I2Sのモードでは、24ビットまでの任意のビット数を扱うことができます。図3に左詰めモードを示します。L/RCLKは、左チャンネルに対してハイ、右チャンネルに対してローとなっています。データは、BCLKの立ち上がりエッジで有効となります。MSBはL/RCLKの遷移に対して左詰めされ、MSBの遅延はありません。左詰めモードでは、24ビットまでの任意のワード長の取り扱いが可能であり、フレームあたり64ビットのクロックのワード長の2倍以上の任意のビット・クロック数を扱えます。図4にDSPシリアル・ポート・モードを示します。L/RCLKは、左チャンネルのMSBが有効となる前に少なくとも1ビット・クロックの期間にわたって、ハイ状態のパルスとして保持される必要があり、また、右チャンネルのMSBが有効となる前に少なくとも1ビット・クロックの期間にわたって、再びハイ状態のパルスとして保持される必要があります。データはBCLKの立ち下りエッジで有効となります。DSPシリアル・ポート・モードは、24ビットまでの任意のワード長で使用できます。このモードでは、最初のL/RCLKパルスによって左側のデータが転送される点、およびこの時点から同期が保持されることをDSPによって確認する必要があります。

tDLS

BCLK

L/RCLK

SDATA左詰めモード�

左詰めモード�SDATA LSB

SDATAI2Sモード

tDBH tDBP

tDBL

tDDS

MSB MSB-1

tDDH

tDDS

MSB

tDDH

tDDS tDDS

tDDH tDDH

MSB

8ビット・クロック�(24ビット・データ)

12ビット・クロック�(20ビット・データ)

16ビット・クロック�(16ビット・データ)

図6 シリアル・データ・ポートのタイミング

8 REV.0

AD1852

表II.

公称入力 内部ΣΔデータ・チップ・モード 使用可能なマスター・クロック周波数 サンプル・レート クロック・レートINT8×モード 256×FS、384×FS、512×FS、768×FS、1024×FS 48kHz 128×FSINT4×モード 128×FS、192×FS、256×FS、384×FS、512×FS 96kHz 64×FSINT2×モード 64×FS、96×FS、128×FS、192×FS、256×FS 192kHz 32×FS

AD1852 では、MSB が L/RCLK の遷移に対しては左詰め、L/RCLKの逆方向の遷移に対しては右詰めされる 32× FSの

BCLK周波数の“パック・モード”を使用できることに注目してください。L/RCLKは、左チャンネルに対してハイ、右チャンネルに対してローとなります。データはBLCKの立ち上がりエッジで有効となります。パック・モードは、AD1852が右/左詰めモードに設定されているときに使用できます。パック・モードを図5に示します。

マスター・クロック自動分割機能AD1852は、マスター・クロックと入力されるシリアル・データの関係を自動検出する回路を備えており、インターポレータと変調器を動作させる適正な分割比を内部設定します。各モードに対して使用可能な周波数は表IIの通りです。マスター・クロックはL/RCLKと同期させておく必要がありますが、マスター・クロックとL/RCLK間の位相の関係は問題となりません。

SPIレジスタの定義SPIポートにより、多くのチップ・パラメータを柔軟に制御できます。これは、左チャンネル・ボリューム・レジスタ、右チャンネル・ボリューム・レジスタ、コントロール・レジスタにより構成されています。AD1852のSPIコントロール・レジスタに対する1回の書き込み動作には、MSB先頭のフォーマットによる16ビットのシリアル・データが必要とされます。下位2ビットにより、3つのレジスタのから1つが選択され、上位14ビットが選択されたレジスタに書き込まれます。これにより、1回の16ビット・データ転送により、3つのレジスタのうちの1つに書き込みが行えます。SPIのCCLK信号は、データのクロック入力に使用されます。入力データは、この信号の立ち下りエッジで変化させる必要があります。16 CCLK期間の後に、データをAD1852に内部的にクロック入力させるために、CLATCH信号を立ち上げる必要があります。

D15 D14 D0

tCHD

tCCH

tCSUtCCL tCLLtCLH

CDATA

CCLK

CLATCH

tCLSU

図7 シリアル制御ポートのタイミング

9REV.0

AD1852表III. SPIデジタル・タイミング

Min 単位tCCH CCLKハイパルス幅 40 nstCCL CCLKローパルス幅 40 nstCSU CDATAセットアップ・タイム 10 nstCHD CDATAホールド・タイム 10 nstCLL CLATCHローパルス幅 10 nstCLH CLATCHハイパルス幅 10 nstCLSU CLATCHセットアップ・タイム 4×tMCLK ns

レジスタ・アドレス入力ワード16ビットの下位2ビットは、以下のようにデコードされて上位14ビットの書き込まれるレジスタを設定します。

ボリューム左およびボリューム右レジスタ左/右のボリューム・レジスタへの書き込み動作によりAD1852の“自動ランプ”クリックレスなボリューム・コントロール機能が動作します。この機能は以下のように動作します。ボリューム・コンとロール・ワードの上位10ビットは、入力サンプル・レートに等しい量だけ、1ビットずつインクリメント/デクリメントされます。下位4ビットは自動ランプの回路には入力されないため、直ちに効力を生じます。この構成により、60dBを超えるステップ変化に対する最悪のランプ・タイムとして20msが確保されており、ボリュームが大きく変動しても“クリック”音の発生を防止できるように最適化されていることが、試聴試験で確認されています。図8に、時関数によるボリューム変化を図解します。

14ビットのボリューム・コントロール・ワードは信号の乗算に使用されるため、制御特性は直線となり、dB単位での変化にはなりません。一定のdB/ステップの特性を得るためには、SPIポートに書き込みを行うマイクロプロセッサでルックアップ・テーブルを使用して可能になります。ボリューム・ワードは、符号なしです(例えば、0dBは11 1111 1111 1111となります)。

表IV.

ビット1 ビット0 レジスタ

0 0 左ボリューム1 0 右ボリューム0 1 コントロール・レジスタ

SPIタイミングSPIポートは、シリアル・データ(CDATA)、シリアル・ビット・クロック(CCLK)、データ・ラッチ(CLATCH)の、3線式インターフェースです。データは、CCLKの立ち上がりエッジに内部シフト・レジスタにクロック入力されます。シリアル・データは、CCLKの立ち下りエッジで変化する必要があり、CCLKの立ち上がりエッジで安定している必要があります。CLATCHの立ち上がりエッジは、シリアル/パラレル・コンバータからのパラレル・データを内部ラッチするために使用されます。この立ち上がりエッジは、16ビットのフレームの最後のCCLKパルスの立ち下りエッジに同期している必要があります。CCLKはデータ転送の間、連続動作できます。シリアル制御ポートのタイミングは、シリアル・データ・ポートのタイミングに同期していないことにご注意ください。減衰レベルの変更は、図 7 の CLATCH 書き込みパルスに続くL/RCLKパルスの次のエッジで更新されます。

ミュートAD8152では、アナログ出力をミュートするための2種類の方法が用意されています。MUTE(23ピン)信号をハイにして、左右の両チャンネルがミュートされます。その他には、シリアルコントロール・レジスタ(データ11)をハイにする方法があります。AD1852は、ゲインを自動的に“ランプ”することによって、ミュート/非ミュート切り替え時のポップとクリックを最小に抑えるように設計されています。非ミュート時には、ボリュームはボリューム・レジスタに設定された値に戻ります。

20ms 時間�

–60

–60

0

0

レベル

– d

B

ボリューム要求レジスタ�

実際のボリューム・レジスタ�

図8 スムーズなボリューム・コントロール

10 REV.0

AD1852

ビット11

INT2×モード7ピンとのOR処理(192/48)デフォルト値=0

ビット10INT4×モード10ピンとのOR処理(96/48)デフォルト値=0

ビット9~8右詰めシリアル・モードのビット数0:0=240:1=201:0=16デフォルト値=0:0

ビット7リセット

デフォルト値=0

ビット6ソフト・ミュート、ピンとのOR処理デフォルト値=0

ビット5~4シリアル・モードでのモード・ピンとのOR処理IDPM1:IDPM00:0 右詰め0:1 I2S1:0 左詰め1:1 DSPモードデフォルト値=0:0

ビット3~2ディエンファシス・フィルタ選択0:0フィルタ無し0:1 44.1kHzフィルタ1:0 32kHzフィルタ1:1 48kHzフィルタデフォルト値=0:0

コントロール・レジスタ表Vにコントロール・レジスタの機能を示します。コントロール・レジスタは、16ビットSPIワードの下位2ビットを‘01’としてアドレスします。それから上位14ビットがコントロール・レジスタで使用されます。

ディエンファシスAD1852は、“redbook”に規定された50μs/15μsのエンファシス応答曲線によってエンコードされたCDのデコードに用いられるディエンファシス・フィルタを内蔵しています。サンプル・レート32、44.1、48kHzの 3つの応答曲線が利用可能です。外部の“DEEMP”ピン(9ピン)によって、44.1kHzのディエンファシス・フィルタを動作させられます。コントロール・レジスタの制御ビット2および3に書き込みを行うことにより、他のフィルタも選択できます。SPIポートがディエンファシス・フィルタの制御に使用されている場合には、外部のDEEMPピンをローレベルに接続しておいてください。

出力インピーダンスAD1852の出力インピーダンスは、65Ω±30%です。

リセットAD1852は、専用のハードウェア・ピン(RESET、24ピン)を使用するか、SPI制御ポート経由でのソフトウェア制御によりリセッ

トできます。リセットのアクティブ中は、AD1852の通常動作は中断され、出力はスケール中央の値となります。AD1852は、パワーアップの度にリセットする必要があります。RESET機能は、少なくとも64マスター・クロック期間にわたってアクティブにしてください。リセット機能が非アクティブになると、群遅延に3 MCLK期間を加算した遅延の後に、通常の動作が継続します。RESETピンを使用して、RESETピンがアクティブ・ロー状態の場合、内部レジスタはデフォルト値に設定されます。次にRESETピン入力の立ち上がりに、デフォルト状態での動作がイネーブルされます。また、内部のコントロール・レジスタのビット7をハイに設定して、内部レジスタがデフォルト値にリセットされます。ビット7がローにリセットされている場合には、デフォルトの動作が継続します。ソフトウェア・リセットは、SPIレジスタに格納された値に影響を与えないという点が、ハードウェア・リセットとの違いです。

コントロール信号IDPM0とIDPM1の各コントロール入力は、通常はハイまたはローに接続されてAD1852の動作状態を確立します。これらは、ダイナミックに(L/RCLKとマスター・クロックに非同期で)変更できますが、シリアル・モードを変更する際にクリックまたはポップ音を発生することがあります。可能な場合には、モードの変更を行う前にAD1852をミュートしておいてください。

11REV.0

AD1852

図9~14に、デジタル・インターポレーション・フィルタの周波数応答の計算値を示します。図15~26にAudio PrecisionSystem 2 Cascadeを使って測定された、AD1852の動作特性を示します。広帯域に対するグラフを示すために、グラフに示されたノイズ・フロアは実際のAD1852のノイズ・フロアよ

りも高くなっています。これは、Audio Precision測定システムで用いられている“広帯域の”A/Dコンバータによる高いノイズ・フロアによるものです。図17に示す2トーン・テストは、相互変調歪みを測定するためのSMPTE規格に基づきます。

周波数 – Hz

0.001

0

dB

2 1 0 12 14 16 20

0.0008

0.0006

0.0004

0.0002

0

–0.0002

–0.0004

–0.0006

–0.0008

–0.0014 6 8 18

周波数 – Hz

0.5

–10

dB

5 10 15 20 25 30 35 40

0.4

0.3

0.2

0.1

0

–0.1

–0.2

–0.3

–0.4

–0.5

周波数 – Hz

2.0

1.5

1.0

0

dB 0

–0.5

–1.0

–2.010 20 30 40 50 60 70 80

–1.5

0.5

周波数�

0

減衰-dB

–60

–100

–160

–20

–40

–80

–120

–140

0 150 20050 100 250 300 350

0

0

dB

150 200

–60

–100

50 100 250

–20

–40

–80

–120

–140

300周波数 – Hz

–160

周波数 – Hz

0

dB

–60

–120

–160

–40

–20

–80

–100

–140

0 150 20050 100 250

図11 2×モード、サンプル・レート192kHzでの88KHz通過帯域応答

図10 4×モード、サンプル・レート96kHzでの44KHz通過帯域応答

図9 8×モード、サンプル・レート48kHzでの通過帯域応答

図14 2×モード、サンプル・レート192kHzでの総合応答

図13 4×モード、サンプル・レート96kHzでの総合応答

図12 8×モード、サンプル・レート48kHzでの総合応答

12 REV.0

AD1852

周波数 – Hz10

dB

r

–120100 1k 10k

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

20k

周波数 – Hz10

dB

r

–12100 1k 10k

–10

–8

–6

–4

–2

0

2

20k

周波数 – Hz

dB

r

–90

–110

–130

–150

–70

–50

–30

–10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

dBFS

dB

–80

–90

–100

–110

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

0

–120 –100 –80 –60 –40 –20 0

周波数 – Hz

dB

r

–130

–140

–150

–160

–120

–110

–100

–90

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

周波数 – Hz

dB

r

–130

–140

–150

–120

–110

–100

–90

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

0

図17 SMPTE/DIN 4:1 IMD 60Hz/7kHz(0dBFS)

図16 通常のディエンファシス周波数応答入力(-10dBFS、SR 48kHz)

図15 THD 対 周波数入力(-3dBFS、SR 48kHz)

図20 0dBFS入力(1kHz、帯域幅10Hz~22kHz、SR 48kHz)

図19 ノイズ・フロア(ゼロ入力、SR 48kHz)

図18 THD+N 対 1kHz振幅入力(SR 48kS/s、24ビット)

13REV.0

AD1852

dBFS

dB

r

–80

–100

–120

–140

–60

–40

–20

0

–140 –120 –100 –60 –40 –20 0–80

周波数 – Hz10

dB

r

–76

–74

–64

100 1k 10k

–70

–72

–68

–66

20k

周波数 – Hz

0

–100

12020

dB

r

40 60 80 100

–10

–40

–70

–80

–90

–20

–30

–50

–60

–110

–120

–130

–140

周波数 – Hz

dB

r

–130

–140

–150

–120

–110

–100

–90

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

–80

–70

–60

–50

–160

周波数 – Hz

0

–100

305

dB

r

10 15 20 25

–10

–40

–70–80

–90

–20

–30

–50

–60

–110

–120–130

–140

–150

–16035 40 45 50 55 60 65 70 75 80

周波数 – Hz

0

–100

12020

dB

r

40 60 80 100

–10

–40

–70

–80

–90

–20

–30

–50

–60

–110

–120

–130

–140

図23 15kHz入力での広帯域プロット(8×インターポレーション、SR 48kHz)

図22 電源除去比対周波数(AVDD=5V、DC+100mVp-p AC)

図21 直線性 対 振幅入力(200Hz、SR 48kS/s、24ビット・ワード)

図26 37kHz入力での広帯域プロット(4×インターポレーション、SR 96kHz)

図25 75kHz入力での広帯域プロット(2×インターポレーション、SR 192kHz)

図24 ダイナミックレンジ(1kHz@-60dBFS、三角波ディザ入力)

14 REV.0

AD1852

U1AD1852JRS

96/48

192/48

NC

SDATA

LRCLK

SCLK

MCLK

IDPM0

IDPM1

DEEMP

MUTE

CLATCH

CCLK

CDATA

ZEROR

ZEROL

RESET DGND AGND

OUTL+

OUTL–

OUTR+

OUTR–

FILTB

AVDDDVDD

C9220pFNP0

R91.96k�

R111.96k�

C10220pFNP0

R161.87k�

R101.96k�

R20200� J11

左出力�C15

10nFNP0

U3BSSM2135R8

1.96k�

C141nFNP0

R171.87k�

C131nFNP0

C11220pFNP0

R131.96k�

R151.96k�

C12220pFNP0

R181.87k�

R141.96k�

R21200� J21

右�出力�C18

10nFNP0

U3ASSM2135R12

1.96k�

C171nFNP0

R191.87k�

C161nFNP0

C5100nF

+AVCC

–AVCC

C6100nF

3次ローパス・ベッセル・フィルタ�コーナー周波数:75kHZ�群遅延:-3.5μs

CLATCH

CCLK

CDATAZR

ZL

RESET

U2AHC04

U2BHC04

AGND

FB1600Z

FILTR

C810�F

C1100nF

C710�F

CR1ゼロ�左�

C4100nF

CR2ゼロ�右�

R6221�

R7221�1

3

2

4

C3100nF

DVDD

C2100nF

AVDD

ミュート�

ディエンファシス�

SCLK

MCLK

SDATA

LRCLK

R410k�

R510k�

DVDD

I/Fモード�

JP21

I/Fモード�IDPM1 IDPM0

RJ, 16ビット�0 0I2S 0 1RJ, 20ビット�1 0RJ, 24ビット�1 1

MCLK/SR SELECTSELECT RATE 2xMCLK 384/256 96/48 MCLK

SPDIF 44.1 0 0 0 11,2896DIRECT 48.0 0 0 0 11,2880DIRECT 96.0 0 0 1 12,2880

DGND

JP11

MCLK/SR SEL

R310k�

R210k�

R110k�

DVDD

AD1852 ステレオ DAC

出力バッファおよびローパス・フィルタ�

ZL

ZR

図27 AD1852 DAC、出力バッファおよびローパス・フィルタ

15REV.0

AD1852

AD1852

R23.01k�

R131.00k�

R33.01k�

R141.00k�

R13.01k�

R43.01k� R6

3.01k�

C2270pF

R53.01k� C2

270pF

C71.5nF

R17549�

C52.2nF

R1953.6k�

1

0

AD797

AD1852

R83.01k�

R151.00k�

R93.01k�

R161.00k�

R73.01k�

R103.01k� R12

3.01k�

C4270pF

R113.01k� C3

270pF

C91.5nF

R18549�

C62.2nF

R2053.6k�

1

0

AD797

SDATALRCLKBCLK

SDATALRCLKBCLK

L+

L–

R+

R–

L+

L–

R+

R–

0�

180�R

R

0�

180�L

L

MCLK

データ分離器へのI2S入力�

データ分離器出力�

LRCLK

SDATA

LRCLK

LSDATA

RDATA

Ln Rn Ln+1 Rn+1 Ln+2 Rn+2

Ln Ln Ln+1 Ln+1 Ln+2

Rn Rn Rn+1 Rn+1 Rn+2 Rn+2

Ln+2

SDATA

LRCLK

BCLK

C101.5nF

C81.5nF

I2S 左/右データ�分離器およびインバータ�

図28 モノラル・アプリケーション回路

16 REV.0

AD1852

0.009 (0.229)0.005 (0.127)

0.03 (0.762)0.022 (0.558)

8°0°0.008 (0.203)

0.002 (0.050)

0.07 (1.79)0.066 (1.67)

0.078 (1.98)0.068 (1.73)

0.015 (0.38)0.010 (0.25)

実装面�0.0256(0.65)BSC

0.311 (7.9)0.301 (7.64)

0.212 (5.38)0.205 (5.21)

28 15

141

0.407 (10.34)0.397 (10.08)

ピン 1

PRINTED IN JAPAN

D51159.-2.7-4/00,1A

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外形寸法サイズはインチと(mm)で示します。

28ピン・シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ(SSOP)(RS-28)