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ステレオ、24ビット、192kHz、
マルチ・ビット Σ∆ D/Aコンバータ
AD1853*
特長
アプリケーション
5 V、ステレオ・オーディオD/ACシステム
ハイエンド:DVD、CD、ホーム・シアター、カーオーディオ、音楽
16/18/20/24ビット・データに対応
編集用キーボード、デジタル・ミキシング・コンソール、デジタ
24ビットと192 kHzのサンプル・レートをサポート
ル音響プロセッサ
広範なサンプル・レートに対応:32、44.1、48、88.2、96、192 kHz
アイドル・トーンとノイズ・フロアを削減した「完全差動直線性再
生」によるマルチビット・シグマ−デルタ変調器
概要
AD1853は全機能を内蔵した高性能ステレオ・デジタル・オー
データを直接スクランブルするD/AC−ジッターの影響を最小に
ディオ再生システムICです。高性能デジタル補間フィルタ、
マルチ
最適な性能を達成する差動出力
ビット・シグマ−デルタ変調器、および連続時間電流出力アナログ
48kHzでのS/N比(ミュートなし):120dB(Aウェイト・モノ)
D/Aコンバータで構成されています。また、SPI互換シリアル・コ
:117dB(Aウェイト・ステレオ)
48kHzでのダイナミック・レンジ(ミュートなし)
ントロール・ポート経由でプログラムできる内蔵クリックレス・
ステレオ減衰器とミュート機能を備えています。AD1853は、既存
:119dB(Aウェイト・モノ)
の全DVDフォーマットと完全に互換性があり、最大24ビットの
:116dB(Aウェイト・ステレオ)
ワード長で48、96、192kHzサンプル・レートをサポートします。ま
−107dBのTHD+N(モノ・アプリケーション回路、図30参照)
た、サンプル・レート3 2 、4 4 . 1 、4 8 k H z で「R e d b o o k 」規格の
−104dBのTHD+N(ステレオ)
50/15μsデジタル・ディエンファシス・フィルタも提供します。
115dBのストップバンド減衰(96kHz)
AD1853は、各種のA/Dコンバータ、DSPチップ、AES/EBUレ
クリックレス・ボリューム・コントロール内蔵
シーバ、サンプル・レート・コンバータに外付けロジックなしで相
ハードウェア/ソフトウェア制御可能なクリックレス・ミュート
互接続可能な、非常に柔軟なシリアル・データ入力ポートを備えて
シリアル(SPI)制御:シリアル・モード、ビット数、補間係数、ボ
います。AD1853は、左寄せ、I2S、右寄せ、またはDSPシリアル・ポー
リューム、ミュート、ディエンファシス、リセット
ト互換モードに設定できます。また、MSB優先、2の補数フォー
サンプル・レート32、44.1、48kHz対応のデジタル・ディエンファ
シス処理
マットのシリアル・オーディオ・データを受け入れます。
AD1853は+5V単電源で動作します。シングル・モノリシック集
5つのマスタ・クロック周波数をサポートするクロック自動分周回
路
積回路で製造され、動作温度範囲は0∼+70℃、28ピンSSOPパッ
ケージにおさめられています。
柔軟なシリアル・データ・ポート:右寄せ、左寄せ、I2S互換、DSP
シリアル・ポート・モード対応
28ピンSSOPプラスチック・パッケージ
機能ブロック図
シリアル・
モード 2
シリアル・
データ・
インターフェース
8×FS
補間器
マルチビット・シグマデルタ変調器
ID/AC
減衰器 /
ミュート
8×FS
補間器
マルチビット・シグマデルタ変調器
ID/AC
アナログ
出力
2
ミュート
ディエンファシス
自動クロック
分周回路
リファレンス
減衰器 /
ミュート
リセット
クロック
入力
2
シリアル・コントロール・
インターフェース
AD1853
デジタル・
データ入力
デジタル
電源
コントロール・
ボリューム・ データ入力
3
ミュート
INT2× INT4×
アナログ電源
2
ゼロ・フラグ
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、
当社はその情報の利用、また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
利の侵害に関して一切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。
*特許申請中。
REV.A
アナログ・デバイセズ株式会社
本 社/東京都港区海岸1 - 1 6 - 1 電話03(5402)8200 〒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 - 3 6 電話06(6350)6868㈹ 〒532−0003
新大阪第2森ビル
AD1853 ―仕様
特に記述がない場合のテスト条件
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
996.094kHz
入力サンプル・レート
48kHz
−0.5dBフルスケール
測定帯域幅
20Hz ∼ 20kHz
ワード幅
20ビット
入力電圧HI
3.5V
入力電圧LO
0.8V
アナログ性能(図参照)
Min
分解能
S/N比(20Hz ∼ 20kHz)
フィルタなし(ステレオ)
フィルタなし(モノ、図30参照)
Aウェイト・フィルタ使用(ステレオ)
Aウェイト・フィルタ使用(モノ、図30参照)
ダイナミックレンジ(20Hz ∼ 20kHz、−60dB入力)
フィルタなし(ステレオ)
フィルタなし(モノ、図30参照)
Aウェイト・フィルタ使用(ステレオ)
Aウェイト・フィルタ使用(モノ、図30参照)
全高調波歪み+ノイズ(ステレオ)
107.5
110
−94
全高調波歪み+ノイズ(モノ、図30参照)
アナログ出力
差動出力範囲(IREFに1 mAを入力したときの±フルスケール)
各出力ピンの出力容量
帯域外エネルギー(0.5×FS ∼ 75kHz)
CMOUT
DC精度
ゲイン誤差
チャンネル間ゲイン・ミスマッチ
ゲイン・ドリフト
チャンネル間クロストーク(EIAJ法)
チャンネル間位相偏差
ミュート減衰量
ディエンファシス・ゲイン誤差
Typ
Max
24
ビット
114
117
117
120
dB
dB
dB
dB
113
116
116
119
−104
0.00063
−107
0.00045
dB
dB
dB
dB
dB
%
dB
%
3.0
30
−90
2.75
−0.15
単位
±3.0
0.01
25
−125
±0.1
−100
mA p-p
pF
dB
V
±0.1
%
dB
ppm/℃
dB
Degrees
dB
dB
Max
単位
+0.15
注
シングルエンド電流出力範囲:1 mA±0.75 mA
右チャンネルと左チャンネルの性能は同じです(チャンネル間ゲイン・ミスマッチとチャンネル間位相偏差の仕様を除く)
。
仕様は予告なく変更することがあります。
デジタルI/O(+25℃、AVDD、およびDVDD=+5.0V±10%)
Min
入力電圧HI(VIH)
Typ
2.4
V
入力電圧LO(VIL)
0.8
V
入力リーク電流(IIH @ VIH=3.5 V)
10
μA
入力リーク電流(IIL @ VIL=0.8 V)
10
μA
入力容量
20
出力電圧HI(VOH)
DVDD−0.5
出力電圧LO(VOL)
DVDD−0.4
0.2
pF
V
0.5
V
仕様は予告なしに変更することがあります。
−2−
REV.A
AD1853
電源
Min
Typ
Max
単位
4.5
電源
電圧、アナログおよびデジタル
5
5.5
V
アナログ電流
12
15
mA
デジタル電流
28
33
mA
消費電力
アナログおよびデジタル電源の両方で動作
200
mW
アナログ電源で動作
60
mW
デジタル電源で動作
140
mW
電源変動除去比
アナログ電源ピンに1kHz、300mVp-p信号
−77
dB
アナログ電源ピンに20kHz、300mVp-p信号
−72
dB
仕様は予告なく変更することがあります。
温度範囲
Min
仕様の保証
Typ
Max
25
単位
℃
機能の保証
0
70
℃
保管
−55
125
℃
仕様は予告なく変更することがあります。
デジタル・フィルタ特性
サンプル・レート(kHz)
パスバンド(kHz)
ストップバンド(kHz)
ストップバンド減衰量(dB) パスバンド・リップル(dB)
44.1
DC−20
24.1−328.7
110
±0.0002
48
DC−21.8
26.23−358.28
110
±0.0002
96
DC−39.95
56.9−327.65
115
±0.0005
192
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することがあります。
群遅延
チップ・モード
群遅延計算
Fs
群遅延
単位
INT8xモード
5553/(128×Fs)
48kHz
903.8
μs
INT4xモード
5601/(64×Fs)
96kHz
911.6
μs
INT2xモード
5659/(32×Fs)
192kHz
921
μs
仕様は予告なく変更することがあります。
デジタル・タイミング(0 ∼ +70℃、AVDD=DVDD=+5.0V±10%において保証)
Min
単位
tDMP
tDML
tDMH
tDBH
tDBL
tDBP
tDLS
tDLH
tDDS
tDDH
MCLK周期(FMCLK=256×FLRCLK)*
MCLK LOパルス幅(全モード)
MCLK HIパルス幅(全モード)
BCLK HIパルス幅
BCLK LOパルス幅
BCLK周期
LRCLKセットアップ
LRCLKホールド(DSPシリアル・ポート・モードのみ)
SDATAセットアップ
SDATAホールド
54
0.4×tDMP
0.4×tDMP
20
20
140
20
5
5
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
tPDRP
PD/RST LOパルス幅
5
ns
*内蔵マスター・クロック自動分周機能の使用時は、これより高いMCLK周波数が使用できます。
仕様は予告なく変更することがあります。
REV.A
−3−
AD1853
絶対最大定格*
ピン配置
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
アナログ出力
AGND−0.3
AGND ∼ DGND
−0.3
リファレンス
DGND 1
28
DVDD
MCLK 2
27
V
SDATA
CLATCH 3
26
BCLK
AVDD+0.3
V
CCLK 4
25
L/RCLK
0.3
V
CDATA 5
24
RST
23
MUTE
INT4× 6
(AVDD+0.3)/2
ハンダ付け
+300
℃
10
秒
ZEROL
上面図
ZEROR 8 (実寸では
21 IDPM0
ありません)
DEEMP 9
20 IDPM1
* 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
を長時間絶対最大定格状態に置くとデバイスの信頼性に影響を与えます。
パッケージ特性
Min
Typ
Max
AD1853
INT2× 7
22
IREF 10
19
FILTB
AGND 11
18
AVDD
OUTL+ 12
17
OUTR+
OUTL– 13
16
OUTR–
FILTR 14
15
FCR
単位
θJA
(熱抵抗[接合部−外気間])
109
℃/W
39
℃/W
θJC
(熱抵抗[接合部−ケース間])
オーダー・ガイド
モデル
動作温度範囲
パッケージ
パッケージ・オプション
AD1853JRS
0 ∼ +70℃
28ピンSSOP
RS−28
AD1853JRSRL
0 ∼ +70℃
28ピンSSOP
RS−28(13インチ・リール巻)
注意
ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。4000 V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もあります。このAD1853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
の静電放電にさらされたデバイスには回復不能な損傷が残ることもあります。したがって、性能低下や機能喪失を避け
るために、適切なESD予防措置をとるようお奨めします。
−4−
WARNING!
ESD SENSITIVE DEVICE
REV.A
AD1853
ピン機能説明
ピン
入力/出力
ピン名称
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。外部クロック・ソースに接続してください。表IIの許容周波数を
番号
参照してください。
3
I
CLATCH
コントロール・データのラッチ入力。この入力は立上がりエッジ・センシティブです。
4
I
CCLK
コントロール・データ用のコントロール・クロック入力。コントロール入力データはCCLK
5
I
CDATA
6
I
INT4×
の立上がりエッジで有効でなければなりません。CCLKは連続またはゲート制御できます。
MSB優先、16ビット符号なしデータを受け入れるシリアル・コントロール入力。
コントロール情報およびチャンネル固有の減衰を規定するのに使用します。
HIにすると4×の補間率を選択し、倍速入力(88kHzまたは96kHz)時に使用します。8×の補間
率を選択するにはLOにします。
7
I
INT2×
8
O
ZEROR
HIにすると2×の補間率を選択し、4倍速入力(176kHzまたは192kHz)時に使用します。8×の
補間率を選択するにはLOにします。
右チャンネル・ゼロ・フラグ出力。このピンは、右チャンネルに1024 LRクロック・サイクル
以上の間、信号入力がないとHIになります。
9
I
DEEMP
ディエンファシス。この入力信号がHIのとき、デジタル・ディエンファシスがイネーブルに
なります。これはサンプル・レートを44.1kHzと仮定したときに、出力オーディオ・スペクト
ラムに50μs/15μsの出力特性を持たせるために使用されます。32kHzおよび48kHzのサンプ
ル・レートの曲線は、SPIコントロール・レジスタ経由で選択できます。
10
I
IREF
外部バイアス抵抗の接続点。電圧はVREFに維持されます。
11
I
AGND
アナログ・グラウンド。
12
O
OUTL+
左チャンネル正ライン・レベル・アナログ出力。
13
O
OUTL−
左チャンネル負ライン・レベル・アナログ出力。
14
O
FILTR
リファレンス用フィルタ・コンデンサの接続点。10μFと0.1μFコンデンサを並列に、リファ
15
I
FCR
FILTB(ピン19)に接続したコンデンサのフィルタ・コンデンサ・リターン・ピン。
16
O
OUTR−
右チャンネル負ライン・レベル・アナログ出力。
17
O
OUTR+
右チャンネル正ライン・レベル・アナログ出力。
18
I
AVDD
アナログ電源。アナログ用+5V電源に接続します。
19
O
FILTB
フィルタ・コンデンサの接続点。FCR(ピン15)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・ポートのモード・コントロール1。IDPM0で、4つのシリアル・モード
レンスをAGND(ピン11)にバイパスおよびデカップルしてください。
のうち1つを定義します。
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で、4つのシリアル・モード
22
O
ZEROL
左チャンネル・ゼロ・フラグ出力。このピンは、左チャンネルに1024 LRクロック・サイクル
のうち1つを定義します。
以上の間、信号入力がないとHIになります。
23
I
MUTE
24
I
RST
ミュート。両方のステレオ・アナログ出力をミュートするにはHIにします。通常動作の場合
はLOにします。
リセット。このピンをLOにすると、AD1853はリセット状態になります。AD1853はこの信号の
立上がりエッジでリセットされます。シリアル・コントロール・ポート・レジスタは、デフォ
ルト値にリセットされます。通常動作の場合はHIに接続します。
25
I
L/RCLK
入力データ用のL/Rクロック入力。常時接続されていなければなりません。
26
I
BCLK
入力データ用のビット・クロック入力。
27
I
SDATA
シリアル入力で、2チャンネルのMSB優先、16/18/20/24ビットの2の補数データを受け入れま
28
I
DVDD
デジタル電源。デジタル+5 V電源に接続します。
す。
REV.A
−5−
AD1853
L/RCLK
入力
左チャンネル
右チャンネル
BCLK
入力
SDATA
入力
LSB
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2 LSB+1
LSB
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2 LSB+1
LSB
図1.右寄せモード
L/RCLK
入力
左チャンネル
右チャンネル
BCLK
入力
SDATA
入力
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2 LSB+1
LSB
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2 LSB+1
LSB
MSB
図2.I2Sモード
L/RCLK
入力
左チャンネル
右チャンネル
BCLK
入力
SDATA
入力
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2
LSB+1
LSB
MSB
MSB–1 MSB–2
LSB+2
LSB+1
LSB
MSB
MSB–1
図3.左寄せモード
L/RCLK
入力
左チャンネル
右チャンネル
BCLK
入力
SDATA
入力
MSB
MSB–1
LSB+2 LSB+1
LSB
MSB
MSB–1
LSB+2 LSB+1
LSB
MSB
MSB–1
図4.左寄せDSPモード
L/RCLK
入力
左チャンネル
右チャンネル
BCLK
入力
SDATA
入力
LSB
MSB
MSB–1
MSB–2
LSB+2
LSB+1
LSB
MSB
MSB–1
MSB–2
LSB+2
LSB+1
LSB
MSB
MSB–1
図5.32×FSパック・モード
−6−
REV.A
AD1853
動作の特長
図1は右寄せモードを示します。LRCLKは左チャンネルの場合
シリアル・データ入力ポート
はHIで、右チャンネルの場合はLOです。データはBCLKの立上が
AD1853の柔軟なシリアル・データ入力ポートは、データをMSB
りエッジで有効になります。
優先、2の補数フォーマットで受け入れます。左チャンネル・デー
通常動作では、64ビット・クロック/フレーム(または32ビット/
タ・フィールドは、常に右チャンネル・データ・フィールドに先行
ハーフ・フレーム)です。SPIワード長コントロール・ビット(コ
します。シリアル・モードは、外部モード・ピン(IDPM0=ピン21
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
およびIDPM1=ピン20)またはSPIコントロール・レジスタのモー
れると、シリアル・ポートはL/RCLK遷移後の8番目のビット・ク
ド選択ビット(ビット4および5)を使用して設定します。外部モー
ロック・パルスからデータを受け入れ始めます。ワード長コント
ド・ピンを使用してシリアル・モードを制御するには、SPIモード
ロール・ビットが20ビット・モードに設定されると、データは12番
選択ビットをゼロ
(起動時のデフォルト)に設定しなければなりま
目のビット・クロック位置から受け入れられます。16ビット・モー
せん。SPIモード選択ビットを使用してシリアル・モードを制御す
ドでは、データは16番目のビット・クロック位置から受け入れられ
るには、
外部モード制御ピンをグラウンドしなければなりません。
ます。これらの遅延は1フレーム当たりのビット・クロック数とは
右寄せモードを除くすべてのモードで、シリアル・ポートは最
無関係です。したがって上記の遅延値は他のデータ・フォーマッ
大24ビットまでの任意のビット数を受け入れます
(余分なビットで
トにも対応可能です。詳細なタイミングは図6を参照してくださ
エラーが生じることはありませんが、内部で切り捨てられます)。
い。
右寄せモードでは、コントロール・レジスタのビット8と9を使用し
図2はI2Sモードを示します。L/RCLKは左チャンネルの場合は
て、ワード長を16、20、または24ビットに設定します。起動時のデ
LO、右チャンネルの場合はHIです。データはBCLKの立上がり
フォルトは24ビット・モードです。SPIコントロール・ポートを使
エッジで有効になります。MSBはL/RCLKの遷移に対して左寄せ
用しないときには、SPIピン(3、4、5)はLOに接続しなければなり
されますが、1 BCLK周期分遅延しています。I2Sモードは24ビット
ません。
までの任意のビット数を受け入れるのに使用できます。
シリアル・データ入力モード
はHI、右チャンネルの場合はLOです。データはBCLKの立上がり
図3は左寄せモードを示します。L/RCLKは左チャンネルの場合
AD1853は2本の多重入力ピンを使用して、入力データ・ポート・
モードのモード構成を制御します。
エッジで有効になります。MSBはL/RCLK遷移に対して左寄せさ
れ、MSBの遅延はありません。左寄せモードでは、24ビットまでの
任意のワード長を受け入れることができます。
表Ⅰ.シリアル・データ入力モード
IDPM1
図4はDSPシリアル・ポート・モードを示します。左チャンネル
のMSBが有効になる前に、L/RCLKには最低1ビット・クロック期
IDPM0
(ピン20) (ピン21)
シリアル・データ入力フォーマット
0
0
右寄せ(24ビット)
、デフォルト
0
1
I2S互換
1
0
左寄せ
1
1
DSP
間、HIパルスを加えなければなりません。同様に右チャンネルの
MSBが有効になる前にも、L/RCLKには最低1ビット・クロック期
間、HIパルスを加える必要があります。データはBCLKの立下がり
エッジで有効になります。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。
tDBH
tDBP
BCLK
tDBL
tDLS
L/RCLK
tDDS
SDATA
左寄せモード
MSB
MSB-1
tDDH
tDDS
SDATA
MSB
I2Sモード
tDDH
tDDS
tDDS
SDATA
右寄せモード
MSB
tDDH
8-BIT CLOCKS
(24-BIT DATA)
12-BIT CLOCKS
(20-BIT DATA)
16-BIT CLOCKS
(16-BIT DATA)
図6.シリアル・データ・ポートのタイミング
REV.A
−7−
LSB
tDDH
AD1853
表Ⅱ.
チップ・モード
許容マスター・クロック周波数
公称入力
内部シグマ−デルタ
サンプル・レート
・クロック・レート
128×FS
INT8×モード
256×FS, 384×FS, 512×FS, 768×FS, 1024×FS
48kHz
INT4×モード
128×FS, 192×FS, 256×FS, 384×FS, 512×FS
96kHz
64×FS
INT2×モード
64×FS, 96×FS, 128×FS, 192×FS, 256×FS
192kHz
32×FS
このモードでは、DSPによって左のデータが最初のLRCLKパル
CLATCHの立上がりエッジは、シリアル−パラレル・コンバータか
らのパラレル・データをラッチするため内部で使用されます。こ
スで送信され、それ以降は同期が維持されます。
AD1853は32×FS BCLK周波数の「パック・モード」での動作が
の立上がりエッジは、16ビット・フレームの最後のCCLKパルスの
可能であることに注意してください。パック・モードでは、MSB
立下がりエッジに揃っていなければなりません。CCLKは処理の
はL/RCLKの遷移に対し左寄せにされ、LSBは逆のL/RCLK遷移に
間、連続して動作できます。
対して右寄せされます。L/RCLKは左チャンネルの場合はHI、右
このシリアル・コントロール・データは、MSB優先の符号なし
チャンネルの場合はLOです。データはBCLKの立上がりエッジで
16ビット・データです。ビット0と1は3つのレジスタ(コントロー
有効になります。パック・モードは、AD1853が右寄せまたは左寄
ル、左ボリューム、右ボリューム)から1つを選択するのに使用しま
せモードでプログラムされているときに使用できます。パック・
す。残りの14ビット(ビット15:2)は、選択されたレジスタにデー
モードを図5に示します。
タを伝えるのに使用します。ボリューム・レジスタを選択した場
合、上位14ビットはデジタル入力信号をコントロール・ワードで乗
マスター・クロック自動分周機能
算するのに使用されます。これは符号なし数値と解釈されます(例
AD1853にはマスター・クロックと着信シリアル・データの関係
えば、11111111111111は0dBで、01111111111111は−6dBなど)。起
を自動検出する回路があり、
補間回路と変調器を動作させるための
動時のデフォルトのボリューム・コントロール・ワードはすべて
正しい分周比を内部で設定します。各モードの許容周波数を表Ⅱ
1(0 dB)です。コントロール・レジスタはデータを伝えるのにビッ
に示します。
ト11:2のみ使用します。いくつかのテスト・モードでは上位ビッ
シリアル・コントロール・ポート
書き込まなければなりません。コントロール・レジスタは起動時
ト(15:12)からデコードされるので、上位ビットには常にゼロを
AD1853のシリアル・コントロール・ポートはSPI互換です。SPI
に、8×補間モード、24ビット右寄せシリアル・モード、ミュートな
(シリアル・ペリフェラル・インターフェース)は、業界標準のシ
し、ディエンファシス・フィルタなしに、デフォルトで設定されま
リアル・ポート・プロトコルです。シリアル・コントロール・ポー
す。このリセット・デフォルトは、シリアル・コントロール・ポー
トは書き込み専用で、ユーザーは入力モードの選択、ソフト・リ
トを使用しないでAD1853アプリケーションをイネーブルにするた
セット、ソフト・ディエンファシス、チャンネル特定減衰および
めです。シリアル・コントロール・ポートを使用しないユーザー
ミュート(両チャンネル同時)が行えます。SPIポートは、シリア
は、MUTEピン(ピン23)の信号を使用してもAD1853の出力を
ル・データ(CDATA)、シリアル・ビット・クロック(CCLK)およ
ミュートできます。
シリアル・コントロール・ポートのタイミングは、シリアル・
びデータ・ラッチ(CLATCH)による3線式インターフェースです。
データはCCLKの立上がりエッジで内部シフト・レジスタにクロッ
データ・ポートのタイミングと非同期であることに注意してくだ
クされます。シリアル・データはCCLKの立下がりエッジで変化
さい。減衰器レベルでの変更は、図6に示すとおり、CLATCH書き
し、CCLKの立上がりエッジで安定していなければなりません。
込みパルス後の次のLRCLKエッジで更新されます。
t CHD
CDATA
D15
D14
D0
t CCH
CCLK
t CCL
t CSU
t CLL
t CLH
CLATCH
図7.シリアル・コントロール・ポートのタイミング
−8−
REV.A
AD1853
表Ⅲ.デジタル・タイミング
Min
単位
ns
tCCH
CCLK HIパルス幅
40
tCCL
CCLK LOパルス幅
40
ns
tCSU
CDATAセットアップ時間
10
ns
tCHD
CDATA保持時間
10
ns
tCLL
CLATCH LOパルス幅
10
ns
tCLH
CLATCH HIパルス幅
10
ns
SPIレジスタの定義
左ボリュームおよび右ボリューム・レジスタ
SPIポートにより、多くのチップ・パラメータを柔軟に制御する
左または右ボリューム・レジスタに書き込むと、AD1853の「自
ことができます。SPIポートは、
「左チャンネル・ボリューム」レジ
動ランプ」クリックレス・ボリューム・コントロール機能が有効に
スタ、
「右チャンネル・ボリューム」レジスタ、および「コントロー
なります。この機能は、以下のとおり動作します。ボリューム・コ
ル」レジスタの3つのレジスタを中心に構成されています。AD1853
ントロール・ワードの上位10ビットは、入力サンプル・レートと同
の SPIコントロール・ポートへの書き込み動作には、MSB優先
じに1つずつ増加または減少します。下位4ビットは自動ランプ回
フォーマットの16ビット・シリアル・データが必要です。下位2
路には送られないため、直ちに有効になります。これにより、60
ビットは3つのレジスタの1つを選択するのに使用され、
上位14ビッ
dB以上のステップ変化に対し、
最悪時で約1024/FSのランプ時間を
トがそのレジスタに書き込まれます。これにより、1回の16ビット
与えます。これは音量が大きく変化する際の「クリック」音を防止
処理で3つのレジスタのうちの1つに書き込むことができます。
するために、聴覚試験により決定されたものです。音量が時間とと
SPI CCLK信号はデータをクロックインするのに使用されます。
もにどのように変化するかを示した図8を参照してください。
着信データはこの信号の立下がりエッジで変化しなければなりま
信号を増幅するのに14ビットのボリューム・コントロール・
せん。16 CCLK期間の終わりには、CLATCH信号が立ち上がって、
ワードが使用されるので、コントロール特性はdBではなく直線に
内部でAD1853にデータをラッチしなければなりません。
なります。一定のdB/ステップ特性は、SPIポートに書き込みを行
うマイクロプロセッサのルックアップ・テーブルを用いて得るこ
レジスタ・アドレス
とができます。
16ビット入力ワードの最下位2ビットは、
以下のようにデコード
され、上位14ビットが書き込まれるレジスタを設定します。
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
0
ボリューム要求レジスタ
レベル – dB
ビット1
–60
0
実際のボリューム・レジスタ
–60
20ms
図8.スムーズなボリューム・コントロール
REV.A
−9−
時間
AD1853
コントロール・レジスタ
下表にコントロール・レジスタの機能を示します。コントロール・レジスタは、16ビットのSPIワードの下位2ビットを「01」にすること
によってアドレス指定されます。上位14ビットはコントロール・レジスタに使用されます。
ビット11
ビット10
ビット9:8
ビット7
ビット6
INT2×モード
ピンとORされる
デフォルト=0
INT4×モード
ピンとORされる
デフォルト=0
右寄せシリアル・
モードでのビット
数
0:0=24
0:1=20
1:0=16
デフォルト=0:0
ソフト・リセット
デフォルト=0
ソフト・ミュート、 シリアル・モード、 ディエンファシス・
ピンとORされる
モード・ピンとOR フィルタ選択
デフォルト=0
される
0:0 フィルタなし
IDPMI:IDPM0
0:1 44.1 kHzフィルタ
0:0 右寄せ
1:0 32 kHzフィルタ 0:1 I2S
1:1 48 kHzフィルタ
1:0 左寄せ
デフォルト=0.0
1:1 DSPモード
デフォルト=0:0
ミュート
AD1853でのアナログ出力のミュートは、2つの方法があります。
まず、MUTE(ピン23)信号をHIにアサートすることにより、左右
の両チャンネルがミュートされます。別の方法として、シリアル・
コントロール・レジスタのミュート・ビット(ビット6)をHIにし
てもミュートできます。AD1853は、自動的にゲインをゆるやかに
上下させてミュートまたはアンミュートすることで、ポップ・ノイ
ズやクリック・ノイズを最小限に抑える設計です。アンミュート
すると、音量はボリューム・レジスタに設定された値に戻ります。
アナログ減衰
AD1853はIREF(ピン10)を使用して、アナログ領域で最大50 dB
の減衰が可能です。この機能はアナログ・ボリューム・コントロー
ルとしても使用できます。また、コンプレッサ/リミッタ・ゲイン・
コントロール信号を加えるのにも便利です。
出力ドライブ、バッファ、負荷
AD1853のアナログ出力段は、1 kΩの負荷(2 nFと直列)をドラ
イブできます。アナログ出力は、通常10μFコンデンサとAC結合さ
れます。
図9∼14に、デジタル補間フィルタの算定周波数応答を示しま
す。また図15∼27に、2段カスケード接続の高精度オーディオ測定
システムで測定したAD1853の性能を示します。
広帯域プロットの
場合、図に示されるノイズ・フロアは、AD1853の実際のノイズ・フ
ビット5:4
ビット3:2
ディエンファシス
AD1853は、
「Redbook」規格の50/15μsエンファシス応答特性曲
線によってエンコードされたCDのデコードに使用可能なディエン
ファシス・フィルタを内蔵しています。サンプリング・レート32、
44.1、48 kHz用の3種類の曲線を使用できます。外部「DEEMP」ピ
ン(ピン9)は、44.1 kHzのディエンファシス・フィルタをオンにし
ます。その他のフィルタは、コントロール・レジスタのコントロー
ル・ビット2と3に書き込んで選択できます。SPIポートを使用して
ディエンファシス・フィルタを制御する場合、外部DEEMPピンは
LOに接続しなければなりません。
コントロール信号
IDPM0およびIDPM1コントロール入力は、AD1853の動作状態を
決めるために、通常HIまたはLOに接続されます。コントロール信
号は、動的(およびLRCLKとマスター・クロックに対して非同期)
に変更できますが、あるシリアル・モードから別のモードに移行す
る間に、クリック音やポップ音が発生する可能性があります。可能
であれば、このような変更を行う前にAD1853をミュートにしてく
ださい。
ロアより高くなります。これは、高精度オーディオ測定システムで
使用した「高帯域幅」のA/Dコンバータのノイズ・フロアが高いこ
とが原因です。図18に示す2トーン・テストは、SMPTE規格に従っ
た混変調歪み測定です。
0.001
0
0.0008
–20
0.0006
–40
0.0004
–60
減衰 – dB
dB
0.0002
0
–0.0002
–80
–100
–0.0004
–120
–0.0006
–140
–0.0008
–160
–0.001
0
2
4
6
8
10
12
14
周波数 – kHz
16
18
0
20
図9.パスバンド応答、8×モード、サンプル・レート48kHz
50
100
150
200
周波数 – kHz
250
300
350
図10.全帯域応答、8×モード、サンプル・レート48kHz
− 10 −
REV.A
代表的な性能特性― AD1853
0.5
0
0.4
–20
0.3
–40
0.2
–60
dB
dB
0.1
0
–0.1
–80
–100
–0.2
–120
–0.3
–140
–0.4
–0.5
–10
–160
5
10
15
20
25
周波数 – kHz
30
35
40
0
図11.44kHzパスバンド応答、4×モード、
50
100
150
200
周波数 – kHz
250
300
図14.全帯域応答、4×モード、サンプル・レート96kHz
2.0
0
1.5
–20
1.0
–40
0.5
–60
dB
dB
サンプル・レート96kHz
0
–80
–0.5
–100
–1.0
–120
–1.5
–140
–2.0
–160
0
10
20
30
40
50
周波数 – kHz
60
70
0
80
図12.88kHzパスバンド応答、2×モード、
50
100
150
周波数 – kHz
200
250
図15.全帯域応答、2×モード、サンプル・レート192kHz
サンプル・レート192kHz
–50
0
–10
–60
–20
–30
–70
–40
dB
dBr
–80
–50
–60
–90
–70
–100
–80
–90
–110
–100
–110
–120
–120
10
100
1k
周波数 – Hz
10k
図13.THD 対 入力周波数( @ −3dBFS、SR 48kHz)
REV.A
–100
–80
–60
dBFS
–40
–20
0
図16.THD+N比 対 入力振幅(1kHz、SR 48kHz、24ビット)
− 11 −
AD1853
–90
0
–100
–2
–110
–4
–120
dBr
dBr
2
–6
–130
–8
–140
–10
–150
–12
10
–160
100
1k
周波数 – Hz
10k
0
図17.通常のディエンファシス周波数応答入力
2
4
6
8
10
12
14
周波数 – kHz
16
18
20
22
図20.ゼロ入力に対するノイズ・フロア、
( @ −10dBFS、SR 48kHz)
SR 48kHz、S/N比−117dBFS Aウェイト
–10
0
–10
–20
–30
–30
–40
–50
–50
–60
dBr
dBr
–70
–90
–70
–80
–90
–100
–110
–110
–120
–130
–130
–150
–140
–150
0
2
4
6
8
10
12
14
周波数 – kHz
16
18
20
22
0
図18.SMPTE/DIN 4:1 IMD 60Hz/7kHz @ 0dBFS
2
4
6
8
10
12
14
周波数 – kHz
16
18
20
22
図21.入力0dBFS @ 1kHz、10Hz ∼ 22kHz帯域、
SR 48kHz、THD+N 104dBFS
0
–50
–60
–20
–70
–80
–40
–90
dBr
dBr
–60
–80
–100
–110
–120
–100
–130
–140
–120
–150
–140
–140
–120
–100
–80
–60
dBFS
–40
–20
–160
0
図19.直線性 対 入力振幅(200Hz、SR 48kHz、24ビット・ワード)
0
2
4
6
8
10
12
14
周波数 – kHz
16
18
20
22
図22. 1kHz @ −60dBFSに対するダイナミックレンジ、
116dB、ジッターのある三角波入力
− 12 −
REV.A
AD1853
図23.電源除去比 対 周波数(AVDD 5V DC+100mVp-p AC)
図26.広帯域プロット、25kHz入力、2×補間、SR 192kHz
図24.広帯域プロット、15kHz入力、8×補間、SR 48kHz
図27.広帯域プロット、75kHz入力、2×補間、SR 192kHz
図25.広帯域プロット、37kHz入力、4×補間、SR 96kHz
REV.A
− 13 −
AD1853
ステレオ・モード出力フィルタ
HDR2 DVDD
1
EXT SDATA
EXT L/RCLK
EXT SCLK
R24
100Ω
R12
10kΩ
C37
47pF
EXT I/F
IN
R25
100Ω
R13
10kΩ
C35
47pF
R26
100Ω
R14
10kΩ
C36
47pF
R27
100Ω
R15
10kΩ
C34
47pF
9
IDPM0
2
S2B
1
2
44/48
96
192
NO
0
1
0
1
0
0
1
1
R18
10kΩ
R17
10kΩ
EXT MCLK
HDR3 FN
DVDD
DVDD
S2C
8
IDPM1
3
DVDD
R6
10kΩ
SAMPLE RATE
MODE
R5
10kΩ
DVDD
HDR3
C11
100nF
DVDD
DVDD
SPDIF/EXT R11
10kΩ
I/F
SELECT
SPDIF/EXT
C5
100nF
10
1
S2A
FB2
600Z
EXT MCLK
C6
100nF
I /O9
I2
I/O8
VD+
I3
I /O7
SDATA
I4
I /O6
I5
I /O5
I6
I /O4
I7
I /O3
I8
I /O2
I9
I/O1
DVDD AVDD
M0
I10
I/O 0
M1
I11
U5
AD1853JRS
EXT SDATA
SIGNAL
SOURCE
SPNIF
IN
1
S1
0
FS
FSYNC
C1
10nF
64FS
SCK
MCK
RXP
R1
75Ω
256FS
U2
CS8414-CS
C2
10nF
RXN
DVDD
AVDD
C9
100nF
C8
100nF
INT4×
M2
SDATA
C
CBL
VERF
FB1
600Z
C4
100nF
R2
3.40kΩ
DGND
VERF
PREEMPH
2
IDPM0
CLATCH
3
CCLK
CDATA
ZR
ZL
SEL
RST
CSI2/FCK
AGND DGND
C24
47nF
OUTL–
LOUT–
IREF
CCLK
FILTB
CDATA
R10
10kΩ
C56
100nF
ZEROL
RST
FCR
AGND
ON
7
S2D
4
ZL
MUTE
ON
MUTE
HDR1 DVDD
1
ZR
CDATA
EXT μC
I/F
NOTE:
CCLK
= AGND
SET Ib = 1mA
DVDD
C10
100nF
R20
11 274Ω
DS1
ZERO
LEFT
DS2
ZERO
RIGHT
U3C
74HC00D
R21
9
8 274Ω
10
CLATCH
MCLK
= DGND
U3D
74HC00D
12
13
OFF
6
S2E
5
R28
2.67kΩ
AGND
DGND
DEEMPH
C26 +
10μF –
ZEROR
FB3
600Z
R16
10kΩ
VREF
+2.7V
FILTR
CLATCH
DVDD
OFF
LOUT+
MUTE
DGND
DGND
DEEMPH
OUTL+
IDPM1
DVDD
Ce/F2
R3
750Ω
ROUT–
DEEMP
U3A
74HC00D
1
Cd/F1
R4
1kΩ
OUTR–
MCLK
Q1
2N2222
MCLK
Cc/F0
FILT
ROUT+
L/RCLK
BCLK
R19
VREF 10kΩ
Ca/E1
OUT
SHLD
DVDD
C0/E0
Cb/E2
U1
TORX173
DS4
ERF
DVDD
TOSLINK
IN
R23
274Ω
U
DVDD
OUTR+
INT2×
M3
500mVp-p
S2A
S2B
S2C
S2D
S2E
DEEMPH OFF 4
MUTE OFF 5
I1
VA+
0
U2 DATA SOURCE 1
2
I2S SERIAL
DATA MODE
3
CLK/I0
EXT SCLK
EXT L/RCLK
J1
1
U4
PALCE22V10-J
R7
10kΩ
R8
10kΩ
R9
10kΩ
U3B
74HC00D
4
6
5
DVDD
R22
274Ω
DVDD
DS3
DEEMPH
C12
100nF
#98107-02-3 REV. 1.1
図28.デジタル・レシーバ、MUX、およびD/AコンバータAD1853
− 14 −
REV.A
AD1853
R48
4.12kΩ
出力 バッファとローパス・フィルタ
–AVSS
C46
330pF, NP0
C23
100nF
R34
2.74kΩ
R33
2.74kΩ
ROUT+
C52*
NP
U6A
C43
680pF
NP0
OP275
C57
220pF
NP0
C21
100nF
+AVCC
R35
2.74kΩ
OP275
C53*
NP
+ C25
– 10μF
R53
402Ω
C42
680pF
NP0
RIGHT
OUT
0
R43
49.9kΩ
R49
4.12kΩ
C39
220pF
NP0
R36
2.74kΩ
C47
330pF, NP0
R50
4.12kΩ
GAUSSIAN FILTER RESPONSE
–3dB CORNER FREQUENCY: 75kHz
–AVEE
C48
330pF, NP0
C22
100nF
R38
2.74kΩ
R37
2.74kΩ
LOUT+
C54*
NP
C50
2.2nF
NP0
OP275
R30
2.94kΩ
J2
1
U6B
R52
402Ω
C7
100nF
R41
604Ω
U8B
ROUT–
VREF
+2.7V
C38
220pF
NP0
R29
2.94kΩ
U7A
C18
100nF
C45
680pF
NP0
OP275
C58
220pF
NP0
C40
220pF
NP0 –AV
SS
R31
2.94kΩ
C20
100nF
R42
604Ω
+AVCC
R39
2.74kΩ
OP275
LOUT–
C55*
NP
C44
680pF
NP0
OP275
C19
100nF
R32
2.94kΩ
C51
2.2nF
NP0
J3
1
U8A
LEFT
OUT
0
R44
49.9kΩ
U7B
C49
330pF, NP0
C41 +AVCC
220pF
NP0
R40
2.74kΩ
*NOT POPULATED
R51
4.12kΩ
リセット・ジェネレータ
電圧レギュレータと電源フィルタリング
J6
DVDD
+15V dc
C17
100nF
FB4
600Z
VCC
U10
ADM707AR
PFI
RESET
RESET
MR
S3
CR2
1SMB15AT3
PFO
GND
RESET
OUT
IN
OUT
ERR
C15
100nF
RST
IN
+ C30
– 10μF
J7
0V
AGND
SD
+AVCC
+ C32
– 10μF
U11
ADP3303-5.0
+5V REG
AVDD
C16
100nF
NR
GND
C3
10nF
R47
332Ω
+ C31
– 10μF
DS5
POWER
AGND
+ C33
– 10μF
J8
–AVSS
–15V dc
CR3
+9V dc J4 1N4001
TO
+15V dc
NOTE:
= DGND
CR1
1SMB15AT3
= AGND
U9
LM317
FB5
600Z
+5V REG
VIN
GND
C27 +
10μF –
J5
0V
DGND
VOUT
C13
100nF
+ C28
– 10μF
DVDD
R45
243Ω
R46
715Ω
+ C29
– 10μF
DGND
図29.D/Aコンバータ出力ローパス・フィルタ、電源、およびリセット
REV.A
C14
100nF
− 15 −
AD1853
I/Vコンバータとローパス・フィルタ
R9*
2.87kΩ
GAUSSIAN FILTER RESPONSE
–3dB CORNER FREQUENCY: 75kHz
R11
100Ω
R4
2.74kΩ
R3
2.74kΩ
PIN 12
LOUT+
R1
2.94kΩ
D1108-2.7-8/99,1A
C6
68pF, NP0
C1
220pF
NP0
U2
PIN 13
LOUT–
C4
680pF
NP0
AD797
R7
604Ω
U1
C3
680pF
R2
NP0
2.94kΩ
R5
2.74kΩ
C5
2.2nF
NP0
AD797
U3
PIN 17
ROUT+
AD797
PIN 16
ROUT–
1
J1
OUT
6Vrms
0
R8
49.9kΩ
C2
220pF
NP0
R6
2.74kΩ
C7
R12
68pF, NP0 100Ω
VREF
+2.78V
C8
100nF
R10*
2.87kΩ
+ C15
10μF
–
TANT
注:
1. R9、R10は必ずローノイズタイプを使用のこと。
メタルフィルムを推奨。
2. 右チャンネルのデジタル・データは反転されていること。
J2
+16.5V dc
+AVCC
C10
100nF
NOTE:
C12
100nF
C14
100nF
+ C16
10μF
–
TANT
J3
C13
100nF
+ C17
10μF
–
TANT
J4
0V
AGND
= AGND
C9
100nF
C11
100nF
–16.5V dc
–AVSS
図30.モノラル・アプリケーション回路
外形寸法
サイズはインチと(mm)で示します。
20ピン縮小スモール・アウトライン・パッケージ(SSOP)
(RS−28)
0.407 (10.34)
0.397 (10.08)
28
15
0.311 (7.9)
0.301 (7.64)
0.212 (5.38)
0.205 (5.21)
14
0.07 (1.79)
0.066 (1.67)
0.078 (1.98) ピン 1
0.068 (1.73)
0.015 (0.38)
0.010 (0.25)
実装面
0.009 (0.229)
0.005 (0.127)
8゜
0゜
0.03 (0.762)
0.022 (0.558)
うにやさ
ゅ
い
し
ちき
0.008 (0.203) 0.0256
(0.65)
0.002 (0.050) BSC
PRINTED IN JAPAN
1
み
る
「この取扱説明書はエコマーク認定の再生紙を使用しています。」
ど
りをまも
− 16 −
REV.A