AKM AK4954AEN 仕様

タイプ
仕様
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 1 -
AK4954A はマイクアンプ、ヘッドフォンアンプ、スピーカアンプを内蔵した低消費電力の 32bit ステレ
CODEC です。入力にはマイクアンプ及び ALC(Automatic Level Control) 回路を内蔵、出力にはキャ
ップレスヘッドフォンアンプ及びスピーカアンプを内蔵しており、録再機能付きポータブル機器用途に
最適です。ヘッドフォンアンプは負電源発生回路を内蔵することにより、出力の DC カットコンデンサ
が不要です。スピーカアンプは 0.9V ~ 5.5V の幅広い電源電圧動作を実現し、直接電池に接続すること
も可能です。また、パッケージは小型の QFN (4 x 4mm, 0.4mm pitch) を採用、従来 2~3 チップで構成
されたシステムと比較して実装面積を大幅に削減します。
1. 録音側機能
2 系統の低ノイズマイクパワー内蔵
3 系統のセレクタ内蔵ステレオシングルエンド入力
低ノイズマイクアンプ内蔵 (+26dB/+20dB/+13dB/+6dB/0dB)
Digital ALC (Automatic Level Control) 回路内蔵
(Setting Range: +36dB ~ 52.5dB, 0.375dB Step)
ADC 特性: S/(N+D): 88dB, DR, S/N: 97dB (MIC-Amp=+20dB)
S/(N+D): 88dB, DR, S/N: 100dB (MIC-Amp=0dB)
2 種類の Decimation Filter
オーバーフロー検出
風切り音フィルタ
ステレオ感強調回路
5 段のノッチフィルタ
Digital MIC Interface 内蔵
2. 再生側機能
Digital ALC (Automatic Level Control) 回路内蔵
(Setting Range: +36dB ~ 52.5dB, 0.375dB Step)
3-band ダイナミックレンジコントロール回路
ディジタルボリューム内蔵 (+6dB ~ 65.5dB, 0.5dB Step, Mute)
キャップレスステレオヘッドフォンアンプ内蔵
- HP-AMP 特性: S/(N+D): 65dB@20mW, S/N: 100dB
- 定格出力: 20mW@16Ω
- 電源 ON/OFF 時クリックノイズフリー
モノラルスピーカアンプ内蔵(ステレオライン出力切替え機能)
- SPK-AMP 特性: S/(N+D): 70dB@250mW, Output Noise Level: -97dBV
- BTL 接続
- 定格出力: 400mW@8Ω (SVDD=3.3V)
100mW@8Ω (SVDD=1.5V)
Beep 音生成機能内蔵
3. パワーマネジメント機能
32bit Stereo CODEC with MIC/HP/SPK-AMP
AK4954A
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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4. マスタクロック:
(1) PLL モード
周波数: 11.2896MHz, 12MHz, 12.288MHz, 13.5MHz, 24MHz, 27MHz (MCKI pin)
32fs or 64fs (BICK pin)
(2) 外部クロックモード
周波数: 256fs, 384fs, 512fs or 1024fs (MCKI pin)
5. サンプリング周波数
PLL Slave Mode (BICK pin): 8kHz ~ 96kHz
PLL Master Mode: 8kHz, 11.025kHz, 12kHz, 16kHz, 22.05kHz, 24kHz, 32kHz,
44.1kHz, 48kHz, 64kHz, 88.2kHz, 96kHz
EXT Master/Slave Mode: 8kHz ~ 96kHz (256fs), 8kHz ~ 48kHz (384fs),
8kHz ~ 48kHz (512fs), 8kHz ~ 24kHz (1024fs)
6. マスタ/スレーブモード
7. オーディオインタフェースフォーマット: MSB First, 2’s complement
ADC : 16/24/32bit 前詰め, 16/24/32bit I
2
S
DAC : 16/24/32bit 前詰め, 16bit 後詰め, 24bit 後詰め, 16/24/32bit I
2
S
8. シリアルμP インタフェース: I
2
C Bus (Ver 1.0, 400kHz Fast-Mode)
9. Ta = 30 85°C
10. 電源電圧:
アナログ電源 (AVDD): 2.5 ~ 3.5V
ディジタル電源 (DVDD): 1.6 ~ 1.98V
ディジタル I/O 電源 (TVDD): 1.6 or (DVDD-0.2) ~ 3.5V
スピーカ電源 (SVDD): 0.9 ~ 5.5V
11. パッケージ: 32pin QFN (4 x 4mm, 0.4mm pitch)
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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ブロック図
MIC Power
Supply
HPF1
PMMP
PMADL or PMADR
Audio
I/F
Internal
MIC
Cap-less
Headphone
Mono Speaker
or
Stereo Line-out
Control
Logic
MPWR2
LIN1/DDAT
RIN1
/DMCL
K
LIN2
RIN2
SPP/LOUT
SPN/ROUT
SVDD
VSS3
AVDD VSS1 TVDD
SDA
PDN
BICK
LRCK
SDTO
SDTI
* MCKI
PMHPL
HPL
HPR
VSS2
SCL
4-band EQ
HPF2
ALC
PMADL
SDTI
PMHPR
PMDAC
PMSL
ADC
DAC
Line In
LIN3
RIN3
PMADR
Charge Pump
VEE
MPWR1
VCOM DVDD
PMHPL or PMHPR
CN CP
External
MIC
SDTO
VCOM
PMVCM
DVL/R
SMUTE
Beep
Gen
LPF
1-band EQ
PLL
PMPFIL
PMPLL
* OVF
DRC
MRF
PMDRC
Stereo
Separation
PMBP
(OVF pin MCKI pin は共有ピンです。)
Figure 1. ブロック図
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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オーダリングガイド
AK4954AEN 30 +85°C 32-pin QFN (0.4mm pitch)
AKD4954A AK4954A 評価用ボード
ピン配置
VSS2
CP
CN
A
VDD
VSS1
VCOM
MRF
RIN3
VEE
HPL
DVDD
HPR
SPP/LOUT
SPN/ROUT
LIN3
RIN2
LIN2
MPWR2
MPWR1
RIN1/DMCL
K
LIN1/DMDA
T
BICK
LRCK
MCKI/OVF
SDTO
SDTI
SD
A
SCL
AK4954
A
Top View
25
26
27
28
29
30
31
32
24
23
22
15
14
13
12
11
10
9
21
20
19
18
17
1
2
3
4
5
6
7
TVDD
16
PDN
8
SVDD
VSS3
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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AK4953A との比較
機能
AK4953A AK4954A
分解能
24bit 32bit
AVDD
2.85V 3.5V 2.5V 3.5V
DVDD
1.6V ~ 2.0V 1.6V ~ 1.98V
SVDD
0.9V 5.5V
TVDD
DVDD 3.5V 1.6V or (DVDD-0.2)V 3.5V
ADC DR, S/N
88dB @ MGAIN = +20dB
96dB @ MGAIN = 0dB
97dB @ MGAIN = +20dB
100dB @ MGAIN = 0dB
DAC(ヘッドフォン) S/N
96dB 100dB
入力レベル
typ. 2.4Vpp @ MGAIN=0dB typ. 0.8 x AVDD @ MGAIN=0dB
出力レベル(ヘッドフォン)
typ. 1.75Vpp @ DVOL=0dB typ. 0.485 x AVDD @ DVOL=0dB
マイクパワー出力電圧 typ 2.3V (2 系統出力) typ. 0.8 x AVDD (2 系統出力)
マイクパワー出力ノイズ
レベル
-108dBV (A-weighted) -120dBV (A-weighted)
MIC-Amp
0dB/+12dB/+16dB/+20dB/+23dB/
+26dB/+29dB
0dB/+6dB/+13dB/+20dB/+26dB
ADC オーバーフロー出力 なし あり(MCKI pin と排他使用)
ステレオ感強調 なし あり
出力ボリューム
+36dB -54dB, 0.375dB Step (
Note 1)
& +12dB -115dB, 0.5dB Step
+36dB -52.5dB, 0.375dB Step (Note 1)
& +6dB -65.5dB, 0.5dB Step
ダイナミックレンジ
コントロール回路
なし あり(再生系)
Speaker-Amp ライン出力
切替え
なし あり
Master Clock 基準
PLL Mode 周波数
11.2896MHz, 12MHz, 13.5MHz,
24MHz, 27MHz
11.2896MHz, 12MHz, 12.288MHz,
13.5MHz, 24MHz, 27MHz
シリアル μP インタフェース 3 線シリアル or I
2
C Bus
I
2
C Bus
Power Consumption
(Stereo Recording)
(Headphone Playback)
typ. 9.4mW
typ. 10.2mW
typ. 10.4mW (低消費電力モード)
typ. 6.2mW (低消費電力モード)
Package
36QFN (5 x 5mm, 0.4mm pitch) 32QFN (4 x 4mm, 0.4mm pitch)
Note 1. ALC 及び ボリュームは 入出力共通です。録音と再生で同時に ALC または ボリュームを使用するこ
とはできません。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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ピン/機能
No. Pin Name I/O Function
1 LIN3 I Lch Analog Input 3 Pin
2 RIN2 I Rch Analog Input 2 Pin
3 LIN2 I Lch Analog Input 2 pin
4 MPWR2 O MIC Power Supply Pin for Microphone 2
5 MPWR1 O MIC Power Supply Pin for Microphone 1
RIN1 I Rch Analog Input 1 Pin (DMIC bit = “0”: default)
6
DMCLK O Digital Microphone Clock pin (DMIC bit = “1”)
LIN1 I Lch Analog Input 1 Pin (DMIC bit = “0”: default)
7
DMDAT I Digital Microphone Data Input Pin (DMIC bit = “1”)
8 PDN I
Power-down & Reset
When “L”, the AK4954A is in power-down mode and is held in reset.
The AK4954A must be always reset upon power-up.
9 SCL I Control Data Clock Pin
10 SDA I/O Control Data Input/Output Pin
11 SDTI I Audio Serial Data Input Pin
12 SDTO O Audio Serial Data Output Pin
13 LRCK I/O Input/Output Channel Clock Pin
14 BICK I/O Audio Serial Data Clock Pin
MCKI I External Master Clock Input Pin (OVFL bit = “0”: default)
15
OVF O Over Flow Flag Output Pin (OVFL bit = “1”)
16 TVDD - Digital I/O Power Supply Pin, 1.6 ~ 3.5V
17 VSS3 - Ground 3 Pin
18 SVDD - Speaker-Amp Power Supply Pin, 0.9 ~ 5.5V
SPN O Speaker-Amp Negative Output Pin (LOSEL bit = “0”: default)
19
ROUT O Rch Stereo Line Output Pin (LOSEL bit = “1”)
SPP O Speaker-Amp Positive Output Pin (LOSEL bit = “0”: default)
20
LOUT O Lch Stereo Line Output Pin (LOSEL bit = “1”)
21 DVDD - Digital Power Supply Pin, 1.6 ~ 1.98V
22 HPL O Lch Headphone-Amp Output Pin
23 HPR O Rch Headphone-Amp Output Pin
24 VEE O
Charge-Pump Circuit Negative Voltage Output Pin
This pin must be connected to VSS2 with 2.2F±50% capacitor in series.
25 VSS2 - Ground 2 Pin
26 CP O
Positive Charge-Pump Capacitor Terminal Pin
This pin must be connected to CN pin with 2.2F±50% capacitor in series.
27 CN I
Negative Charge-Pump Capacitor Terminal Pin
This pin must be connected to CP pin with 2.2F±50% capacitor in series.
27 AVDD - Analog Power Supply Pin, 2.5 ~ 3.5V
29 VSS1 - Ground 1 Pin
30 VCOM O
Common Voltage Output Pin
Bias voltage of ADC inputs and DAC outputs.
This pin must be connected to VSS1 with 2.2F±50% capacitor in series.
31 MRF O
MIC Power Supply Ripple Filter Pin
This pin must be connected to VSS1 with 2.2F±50% capacitor in series.
32 RIN3 I Rch Analog Input 3 Pin
Note 2. アナログ入力ピン (LIN1, RIN1, LIN2, RIN2, LIN3, RIN3)以外のすべての入力ピンはフローティングに
してはいけません。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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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、適切に処理してください。
区分 ピン名 設定
Analog
MPWR1, MPWR2, MRF, SPN, SPP, HPL, HPR,
CP, CN, VEE, LIN1/DMDAT, RIN1/DMCLK,
LIN2, RIN2, LIN3, RIN3
オープン
MCKI/OVF
VSS2 に接続、かつ OVFL bit = “0”
SDTI
VSS2 に接続
Digital
SDTO
オープン
絶対最大定格
(VSS1=VSS2=VSS3=0V; Note 3)
Parameter Symbol min max Unit
Power Supplies: Analog AVDD
0.3
6.0 V
Digital DVDD
0.3
2.5 V
Digital I/O TVDD
0.3
6.0 V
Speaker-Amp SVDD
0.3
6.0 V
Input Current, Any Pin Except Supplies IIN -
±10
mA
Analog Input Voltage (Note 5) VINA
0.3
AVDD+0.3 V
Digital Input Voltage (Note 6) VIND
0.3
TVDD+0.3 V
Ambient Temperature (powered applied) Ta
30
85
°C
Storage Temperature Tstg
65
150
°C
Maximum Power Dissipation (Note 7) Pd - 900 mW
Note 3. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
Note 4. VSS1, VSS2, VSS3 は同じアナロググランドに接続してください。
Note 5. LIN1, RIN1, LIN2, RIN2, LIN3, RIN3 pins
Note 6. PDN, SCL, SDA, SDTI, LRCK, BICK, MCKI pins
SDA, SCL のプルアップ抵抗の接続先は、(TVDD+0.3)V 以下にしてください。
Note 7. この電力値は AK4954A 内部損失分で、外部接続されるスピーカ、ヘッドフォンでの消費分は含みま
せん。AK4954A のジャンクション温度の最大許容値は 125°C で、JESD51-9(2p2s)におけるθja (Junction
to Ambient) 42°C/W です。Pd=900mW の時、θja = 42°C/W よりジャンクション温度は 125°C を超える
ことはありませんので、AK4954A の内部損失によってデバイスが破壊されるとことはありません。
θja 42°C/W となる条件でボードを使用することを推奨します。
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、一度でもこの値を
超えた場合、その後の通常の動作は保証されません。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
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推奨動作条件
(VSS1=VSS2=VSS3= 0V; Note 3)
Parameter Symbol min typ max Unit
Power Supplies Analog AVDD 2.5 3.3 3.5 V
(Note 8) Digital DVDD 1.6 1.8 1.98 V
Digital I/O (Note 9) TVDD
1.6 or
(DVDD-0.2)
1.8 3.5 V
SPK-Amp SVDD 0.9 3.3 5.5 V
Note 3. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
Note 8. AVDD, DVDD, TVDD, SVDD の電源立ち上げシーケンスを考慮する必要はありません。電源立ち上げ
時に内部回路が不定になることを避けるため PDN pin = “L”の状態で各電源を立ち上げ、全ての電源が
立ち上がった後、PDN pin = “H”にしてください。
Note 9. min 値は、1.6V または(DVDD-0.2)V のどちらか高い方の値です。
*AK4954A では、SVDD=ON, PDN pin = “L”のとき、AVDD, DVDD, TVDD の電源を ON/OFF することがで
きます。また、TVDD=ON, PDN pin = “L”のとき、AVDD, DVDD, SVDD の電源を ON/OFF することができ
ます。OFF 状態で電源を ON する場合は、全ての電源が立ち上がってから、PDN pin “H”にしてくださ
い。
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
ご注意ください。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 9 -
アナログ特性
(Ta=25°C; AVDD=SVDD=3.3V, TVDD=DVDD=1.8V; VSS1=VSS2=VSS3=0V; fs=44.1kHz, BICK=64fs;
Signal Frequency=1kHz; 24bit Data; Measurement Bandwidth=20Hz 20kHz; unless otherwise specified)
Parameter
min typ max Unit
MIC Amplifier: LIN1, RIN1, LIN2, RIN2, LIN3, RIN3 pins
Input Resistance
70 100 140
kΩ
MGAIN2-0 bits = “000” +5 +6 +7 dB
MGAIN2-0 bits = “001”
+12
+13 +14 dB
MGAIN2-0 bits = “010”
+19
+20 +21 dB
MGAIN2-0 bits = “011”
+25
+26 +27 dB
Gain
MGAIN2-0 bits = “1xx” - 0 - dB
MIC Power Supply: MPWR1, MPWR2 pins
Output Voltage (Note 10) 2.51 2.64 2.77 V
Output Noise Level (A-weighted) - -120 - dBV
PSRR (fin = 1kHz) (Note 11) - 70 - dB
Load Resistance 1.0 - -
kΩ
Load Capacitance - - 15 pF
ADC Analog Input Characteristics: LIN1/RIN1/LIN2/RIN2/LIN3/RIN3 pins ADC Programmable Filter
(IVOL=0dB, EQ=ALC=OFF) SDTO; C
ext1
= 1F, C
ext2
= 1nF (Note 12)
Resolution - - 32 Bits
(Note 14) 0.237 0.264 0.29 Vpp
Input Voltage (Note 13)
(
Note 15) 2.37 2.64 2.90 Vpp
(Note 14) 78 88 - dBFSfs=44.1kHz
BW=20kHz
(
Note 15) - 88 - dBFS
(Note 14) - 85 - dBFS
S/(N+D) (1dBFS)
fs=96kHz
BW=40kHz
(
Note 15) - 82 - dBFS
(Note 14) 87 97 - dB
D-Range (60dBFS, A-weighted)
(
Note 15) - 100 - dB
(Note 14) 87 97 - dB
S/N (A-weighted)
(
Note 15) - 100 - dB
(Note 14) 80 100 - dB
Interchannel Isolation
(
Note 15) - 100 - dB
(Note 14) - 0 0.8 dB
Interchannel Gain Mismatch
(
Note 15) - 0 0.5 dB
PSRR (fin = 1kHz) (Note 11, Note 14) - 40 - dB
Note 10. 出力電圧は AVDD に比例します。(typ. 0.8 x AVDD V)
Note 11. AVDD に、100mVpp の正弦波を重畳した場合
Note 12. Figure 2 測定回路にて仕様を規定しています。(C
ext2
の位置は入力 pin - VSS1 間でも構いません。)
ADC Input
C
ext2
C
ext1
Signal Input
Figure 2. ADC アナログ特性測定回路
Note 13. 入力フルスケール電圧は AVDD に比例します。
typ. 0.8 x AVDD Vpp (0dB), typ. 0.08 x AVDD Vpp (+20dB)
Note 14. MGAIN2-0 bits = “010” (+20dB)
Note 15. MGAIN2-0 bits = “1xx” (0dB)
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 10 -
Parameter
min typ max Unit
DAC Characteristics:
Resolution - - 32 Bits
Headphone-Amp Characteristics: DAC HPL, HPR pins, ALC=OFF, IVOL=DVOL= 0dB, R
L
=16Ω
Output Voltage (Note 16) 1.44 1.60 1.76 Vpp
fs=44.1kHz,
BW=20kHz
55 65 - dB
(R
L
=16Ω)
fs=96kHz, BW=40kHz - 65 - dB
S/(N+D)
(R
L
=10kΩ)
fs=44.1kHz,
BW=20kHz
- 80 - dB
S/N (A-weighted) 90 100 - dB
Interchannel Isolation 65 80 - dB
Interchannel Gain Mismatch - 0 0.8 dB
Output Offset Voltage - 1 0 + 1 mV
PSRR (fin = 1kHz) (Note 17) - 40 - dB
Load Resistance 16 - -
Ω
Load Capacitance - - 300 pF
Speaker-Amp Characteristics: DAC SPP/SPN pins, ALC=OFF, IVOL=DVOL= 0dB, R
L
=8Ω, BTL
Output Voltage
SLG1-0 bits = “00”, 0.5dBFS (Po=150mW)
- 3.18 - Vpp
SLG1-0 bits = “01”, 0.5dBFS (Po=250mW)
3.20 4.00 4.80 Vpp
SLG1-0 bits = “10”, 0.5dBFS (Po=400mW)
- 1.79 - Vrms
SLG1-0 bits = “00”, 1.5dBFS (Po=100mW)
(
Note 18)
- 0.9 - Vrms
S/(N+D)
SLG1-0 bits = “00”, 0.5dBFS (Po=150mW)
- 70 - dB
SLG1-0 bits = “01”, 0.5dBFS (Po=250mW)
40 70 - dB
SLG1-0 bits = “10”, 0.5dBFS (Po=400mW)
- 20 - dB
SLG1-0 bits = “00”, 1.5dBFS (Po=100mW)
(
Note 18)
- 20 - dB
Output Noise Level
(A-weighted, SLG1-0 bits = “01”)
- -97 -87 dBV
Output Offset Voltage -30 0 +30 mV
PSRR (fin = 1kHz) (Note 19) - 50 - dB
Load Resistance 6.8 8 -
Ω
Load Capacitance - - 30 pF
Stereo Line Output Characteristics: DAC LOUT, ROUT pins, ALC=OFF, IVOL=DVOL=SLG= 0dB,
R
L
=10kΩ
Output Voltage (Note 20) - 2.24 - Vpp
S/(N+D) 74 84 - dB
S/N (A-weighted) 84 94 - dB
Interchannel Isolation - 90 - dB
Interchannel Gain Mismatch - 0 0.8 dB
Load Resistance 10 - -
kΩ
Load Capacitance - - 30 pF
Note 16. 出力フルスケール電圧は AVDD に比例します。(typ. 0.485 x AVDD Vpp)
Note 17. AVDD または DVDD に、100mVpp の正弦波を重畳した場合。
Note 18. SVDD=1.5V 時。
Note 19. AVDD または SVDD に、100mVpp の正弦波を重畳した場合。
Note 20. 出力フルスケール電圧は AVDD に比例します。(typ. 0.68 x AVDD Vpp)
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 11 -
Parameter
min typ max Unit
Beep Output Characteristics: BEEP Generator HPL, HPR pins, SPP/SPN pins, LOUT, ROUT pins
Output Voltage (BPLVL = 0dB)
HPL, HPR pins (R
L
=16Ω)
- 1.5 - Vpp
SPP/SPN pins (R
L
=8Ω, BTL, SLG = +4.26dB)
- 2.8 - Vpp
LOUT, ROUT pins (R
L
=10kΩ, SLG = 0dB)
- 1.4 - Vpp
Gain
Gain Setting -60 - 0 dB
Step Width - 3 - dB
Power Supplies:
Power Up (PDN pin = “H”)
MIC + ADC + DAC + Headphone out
AVDD+DVDD+TVDD (
Note 21) - 9.2 13.8 mA
AVDD+DVDD+TVDD (
Note 22) - 8.2 - mA
SVDD (No Load) - 8 12 A
MIC + ADC + DAC + Speaker out
AVDD+DVDD+TVDD (
Note 23) - 8.2 12.3 mA
AVDD+DVDD+TVDD (
Note 24) - 7.2 - mA
SVDD (No Load) - 0.8 1.2 mA
Power Down (PDN pin = “L”) (Note 25)
AVDD+DVDD+TVDD+SVDD - 0 10 A
SVDD (
Note 26) - 0 10 A
Note 21. PLL Master Mode (MCKI=12MHz)で、PMADL = PMADR = PMDAC =PMPFIL = PMHPL = PMHPR =
PMVCM = PMPLL = PMBP = PMMP = M/S bits = “1”LPMIC = LPDA bits = “0”の場合です。このとき、
MPWR1 (MPWR2) pin の出力電流は 0mA です。AVDD= 7.3mA (typ), DVDD= 1.6mA (typ), TVDD= 0.3mA
(typ).
Note 22. EXT Slave Mode (PMPLL=M/S bits =“0”)PMADL = PMADR = PMDAC = PMHPL = PMHPR = PMVCM
= PMBP = PMMP bits = “1”, PMPFIL = LPMIC = LPDA bits = “0”の場合。このとき、MPWR1 (MPWR2) pin
の出力電流は 0mA です。AVDD= 6.5mA (typ), DVDD= 1.6mA (typ), TVDD= 0.1mA (typ).
Note 23. PLL Master Mode (MCKI=12MHz)で、PMADL = PMADR = PMDAC =PMPFIL = PMSL = PMVCM =
PMPLL = PMBP = PMMP = M/S bits = “1”LPMIC = LPDA bits = “0”の場合です。このとき、MPWR1
(MPWR2) pin の出力電流は 0mA です。AVDD= 6.5mA (typ), DVDD= 1.4mA (typ), TVDD= 0.3mA (typ).
Note 24. EXT Slave Mode (PMPLL=M/S bits =“0”)PMADL = PMADR = PMDAC = PMSL = PMVCM = PMBP =
PMMP bits = “1”, PMPFIL = LPMIC = LPDA bits = “0”の場合。このとき、MPWR1 (MPWR2) pin の出力
電流は 0mA です。AVDD= 5.7mA (typ), DVDD= 1.4mA (typ), TVDD= 0.1mA (typ).
Note 25. 全てのディジタル入力ピンを TVDD または VSS2 に固定した時の値です。
Note 26. AVDD, DVDD, TVDD OFF の場合。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 12 -
モード別の消費電力
条件: Ta=25°C; AVDD= SVDD=3.3V, TVDD=DVDD=1.8V; VSS1=VSS2=VSS3= 0V; fs=44.1kHz,
LPF, HPF, Stereo Separation, 5-band Equalizer, ALC, DRC=OFF (PMPFIL = PMDRC bits = “0”),
External Slave Mode, BICK=64fs; LIN1/RIN1 input = 無入力; SDTI input= 無入力;
Headphone & Speaker & Line output = 無負荷
Power Management Bit
Mode
PMVCM
PMSL
PMDAC
PMADL
PMADR
PMHPL
PMHPR
AVDD
[mA]
DVDD
[mA]
TVDD
[mA]
SVDD
[mA]
Total Power
[mW]
All Power-down 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
LIN1/RIN1 ADC (Note 27) 1 0 0 1 1 0 0 2.70
0.76 0.03
0.01 10.4
LIN1(Mono)ADC (Note 27) 1 0 0 1 0 0 0
1.54 0.63 0.03
0.01 6.3
DAC HP (Note 28) 1 0 1 0 0 1 1
1.49 0.69
0.01 0.01 6.2
DAC SPK
(LOSEL bit = “0”)
1 1 1 0 0 0 0
1.44 0.67
0.01 0.76 8.5
LIN1/RIN1 ADC (Note 27)
& DAC HP (
Note 28)
1 0 1 1 1 1 1
4.07 1.60 0.03
0.01 16.4
LIN1/RIN1 ADC (Note 27)
& DAC SPK
(LOSEL bit = “0”)
1 1 1 1 1 0 0
4.03 1.54 0.03
0.76 18.6
Note 27. 低消費電力モード時(LPMIC bit = “1”)
Note 28. 低消費電力モード時(LPDA bit = “1”)
Table 1. Power Consumption for Each Operation Mode (typ)
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 13 -
ADC シャープロールオフ・フィルタ特性 (fs=44.1kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V;
SDAD bit = “0”)
Parameter Symbol min typ max Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband (Note 29)
+0.08dB ~ 0.23dB
PB 0 - 18.8 kHz
0.74dB
- 19.4 - kHz
1.41dB
- 19.9 - kHz
8.0dB
- 22.1 - kHz
Stopband (Note 29) SB 26.1 - - kHz
Passband Ripple PR - -
±0.16
dB
Stopband Attenuation SA 62 - - dB
Group Delay (Note 30) GD - 10.7 - 1/fs
Group Delay Distortion
ΔGD
- 0 - s
ADC Digital Filter (HPF): HPFC1-0 bits = “00”
Frequency Response
3.0dB
FR - 3.4 - Hz
(Note 29)
0.5dB
- 10 - Hz
0.1dB
- 22 - Hz
ADC シャープロールオフ・フィルタ特性 (fs=96kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V;
SDAD bit = “0”)
Parameter Symbol min Typ max Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband (Note 29)
+0.08dB ~ 0.23dB
PB 0 - 40.9 kHz
0.74dB
- 42.2 - kHz
1.41dB
- 43.3 - kHz
8.0dB
- 48.0 - kHz
Stopband (Note 29) SB 56.8 - - kHz
Passband Ripple PR - -
±0.16
dB
Stopband Attenuation SA 62 - - dB
Group Delay (Note 30) GD - 10.7 - 1/fs
Group Delay Distortion
ΔGD
- 0 - s
ADC Digital Filter (HPF): HPFC1-0 bits = “00”
Frequency Response
3.0dB
FR - 7.4 - Hz
(Note 29)
0.5dB
- 21.8 - Hz
0.1dB
- 47.9 - Hz
Note 29. 各振幅特性の周波数は fs (サンプリングレート)に比例します。各応答は 1kHz を基準にします。
Note 30. ディジタルフィルタによる遅延演算で、アナログ信号が入力されてから両チャネルの 32 ビットデー
タが出力レジスタにセットされるまでの時間です。プログラマブルフィルタ (1 HPF + 4-band
Equalizer + ALC + Equalizer) を通過するパスを選択した場合の Group Delay IIR フィルタによる位
相変化が無い場合で上記記載の値に対して、4/fs 増加します。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 14 -
ADC ショートディレイ・シャープロールオフ・フィルタ特性 (fs=44.1kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V;
SDAD bit = “1”)
Parameter Symbol min typ max Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband (Note 31)
+0.08dB ~ 0.23dB
PB 0 - 18.8 kHz
0.74dB
- 19.4 - kHz
1.41dB
- 19.9 - kHz
8.0dB
- 22.1 - kHz
Stopband (Note 31) SB 26.1 - - kHz
Passband Ripple PR - - ±0.16 dB
Stopband Attenuation SA 61 - - dB
Group Delay (Note 32) GD - 4.3 - 1/fs
Group Delay Distortion
ΔGD
- - ±1.8 1/fs
ADC Digital Filter (HPF): HPFC1-0 bits = “00”
Frequency Response
3.0dB
FR - 3.4 - Hz
(Note 31)
0.5dB
- 10 - Hz
0.1dB
- 22 - Hz
ADC ショートディレイ・シャープロールオフ・フィルタ特性 (fs=96kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V;
SDAD bit = “1”)
Parameter Symbol min typ max Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband (Note 31)
+0.08dB ~ 0.23dB
PB 0 - 40.9 kHz
0.74dB
- 42.2 - kHz
1.41dB
- 43.3 - kHz
8.0dB
- 48.0 - kHz
Stopband (Note 31) SB 56.8 - - kHz
Passband Ripple PR - - ±0.16 dB
Stopband Attenuation SA 61 - - dB
Group Delay (Note 32) GD - 4.3 - 1/fs
Group Delay Distortion
ΔGD
- - ±1.3 1/fs
ADC Digital Filter (HPF): HPFC1-0 bits = “00”
Frequency Response
3.0dB
FR - 7.4 - Hz
(Note 31)
0.5dB
- 21.8 - Hz
0.1dB
- 47.9 - Hz
Note 31. 各振幅特性の周波数は fs (サンプリングレート)に比例します。各応答は 1kHz を基準にします。
Note 32. ディジタルフィルタによる遅延演算で、アナログ信号が入力されてから両チャネルの 32 ビットデー
タが出力レジスタにセットされるまでの時間です。プログラマブルフィルタ (1 HPF + 4-band
Equalizer + ALC + Equalizer) を通過するパスを選択した場合の Group Delay IIR フィルタによる位
相変化が無い場合で上記記載の値に対して、4/fs 増加します。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 15 -
DAC フィルタ特性 (fs=44.1kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V)
Parameter Symbol min typ max Unit
DAC Digital Filter (LPF):
Passband (Note 33)
±0.05dB
PB 0 - 20.0 kHz
6.0dB
- 22.05 - kHz
Stopband (Note 33) SB 24.1 - - kHz
Passband Ripple PR - - ±0.05 dB
Stopband Attenuation SA 54 - - dB
Group Delay (Note 34) GD - 22 - 1/fs
DAC Digital Filter (LPF) + SCF:
Frequency Response: 0 20.0kHz (Note 33)
FR - ±1.0 - dB
DAC フィルタ特性 (fs=96kHz)
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V)
Parameter Symbol min typ max Unit
DAC Digital Filter (LPF):
Passband (Note 33)
±0.05dB
PB 0 - 43.5 kHz
6.0dB
- 48.0 - kHz
Stopband (Note 33) SB 52.5 - - kHz
Passband Ripple PR - - ±0.05 dB
Stopband Attenuation SA 54 - - dB
Group Delay (Note 34) GD - 22 - 1/fs
DAC Digital Filter (LPF) + SCF:
Frequency Response: 0 40.0kHz (Note 33)
FR - ±1.0 - dB
Note 33. 各振幅特性の周波数は fs (サンプリングレート)に比例します。各応答は 1kHz を基準にします。
Note 34. ディジタルフィルタによる遅延演算で、32 ビット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。プログラマブルフィルタ (1 HPF + 4-band Equalizer + ALC +
Equalizer) を通過するパスを選択した場合の Group Delay IIR フィルタによる位相変化が無い場合
で上記記載の値に対して、7/fs 増加します。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 16 -
DC 特性
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V)
Parameter Symbol min typ max Unit
Audio Interface & Serial µP Interface (SDA, SCL, PDN, BICK, LRCK, SDTI, MCKI pins )
High-Level Input Voltage (TVDD 2.2V)
(TVDD < 2.2V)
Low-Level Input Voltage (TVDD 2.2V)
(TVDD < 2.2V)
VIH
VIL
70%TVDD
80%TVDD
-
-
-
-
-
-
-
-
30%TVDD
20%TVDD
V
V
V
V
Audio Interface & Serial µP Interface (SDA, BICK, LRCK, SDTO, OVF pins Output)
High-Level Output Voltage (Iout = 80A)
Low-Level Output Voltage
(Except SDA pin : Iout = 80A)
(SDA pin, 2.0V TVDD 3.5V: Iout = 3mA)
(SDA pin, 1.6V TVDD < 2.0V: Iout = 3mA)
VOH
VOL1
VOL2
VOL2
TVDD0.2
-
-
-
-
-
-
-
-
0.2
0.4
20%TVDD
V
V
V
V
Input Leakage Current Iin - -
±10
A
Digital MIC Interface (DMDAT pin Input ; DMIC bit = “1”)
High-Level Input Voltage
Low-Level Input Voltage
VIH3
VIL3
65%AVDD
-
-
-
-
35%AVDD
V
V
Sink Current (Vin = AVDD) Isink - - 150 A
Source Current (Vin = 0V) Isource -20 - - A
Digital MIC Interface (DMCLK pin Output ; DMIC bit = “1”)
High-Level Output Voltage (Iout=80A)
Low-Level Output Voltage (Iout= 80A)
VOH3
VOL3
AVDD-0.4
-
-
-
-
0.4
V
V
Input Leakage Current Iin - -
±10
A
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 17 -
スイッチング特性
(Ta = -30 ~ 85°C; AVDD=2.5 ~ 3.5V, DVDD =1.6 1.98V, TVDD=(DVDD-0.2) ~ 3.5V, SVDD=0.9 5.5V; C
L
=20pF)
Parameter Symbol min typ max Unit
PLL Master Mode (PLL Reference Clock = MCKI pin)
MCKI Input Timing
Frequency fCLK 11.2896 - 27 MHz
Pulse Width Low tCLKL 0.4/fCLK - - ns
Pulse Width High tCLKH 0.4/fCLK - - ns
LRCK Output Timing
Frequency fs 8 - 96 kHz
Duty Cycle Duty - 50 - %
BICK Output Timing
Period BCKO bit = “0” tBCK - 1/(32fs) - ns
BCKO bit = “1” tBCK - 1/(64fs) - ns
Duty Cycle dBCK - 50 - %
PLL Slave Mode (PLL Reference Clock = BICK pin)
LRCK Input Timing
Frequency fs 8 - 96 kHz
Duty Duty 45 - 55 %
BICK Input Timing
Period PLL2-0 bits = “000” tBCK - 1/(32fs) - ns
PLL2-0 bits = “001” tBCK - 1/(64fs) - ns
Pulse Width Low tBCKL 0.4 x tBCK - - ns
Pulse Width High tBCKH 0.4 x tBCK - - ns
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 18 -
Parameter Symbol min typ max Unit
External Slave Mode
MCKI Input Timing
Frequency 256fs fCLK 2.048 - 24.576 MHz
384fs fCLK 3.072 - 18.432 MHz
512fs fCLK 4.096 - 24.576 MHz
1024fs fCLK 8.192 - 12.288 MHz
Pulse Width Low tCLKL 0.4/fCLK - - ns
Pulse Width High tCLKH 0.4/fCLK - - ns
LRCK Input Timing
Frequency 256fs fs 8 - 96 kHz
384fs fs 8 - 48 kHz
512fs fs 8 - 48 kHz
1024fs fs 8 - 12 kHz
Duty Duty 45 - 55 %
BICK Input Timing
Period tBCK 156.25 - - ns
Pulse Width Low tBCKL 65 - - ns
Pulse Width High tBCKH 65 - - ns
External Master Mode
MCKI Input Timing
Frequency 256fs fCLK 2.048 - 24.576 MHz
384fs fCLK 3.072 - 18.432 MHz
512fs fCLK 4.096 - 24.576 MHz
1024fs fCLK 8.192 - 12.288 MHz
Pulse Width Low tCLKL 0.4/fCLK - - ns
Pulse Width High tCLKH 0.4/fCLK - - ns
LRCK Output Timing
Frequency fs 8 - 96 kHz
Duty Cycle Duty - 50 - %
BICK Output Timing
Period BCKO bit = “0” tBCK - 1/(32fs) - ns
BCKO bit = “1” tBCK - 1/(64fs) - ns
Duty Cycle dBCK - 50 - %
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 19 -
Parameter Symbol min typ max Units
Audio Interface Timing
Master Mode
BICK “” to LRCK Edge (
Note 35)
tMBLR
20
- 20 ns
LRCK Edge to SDTO (MSB)
(Except I
2
S mode)
tLRD
35
-
35
ns
BICK “” to SDTO
tBSD
35
- 35 ns
SDTI Hold Time tSDH 25 - - ns
SDTI Setup Time tSDS 20 - - ns
Slave Mode
LRCK Edge to BICK “” (
Note 35)
tLRB 25 - - ns
BICK “” to LRCK Edge (
Note 35)
tBLR 25 - - ns
LRCK Edge to SDTO (MSB)
(Except I
2
S mode)
tLRD
-
-
45
ns
BICK “” to SDTO
tBSD - - 45 ns
SDTI Hold Time tSDH 25 - - ns
SDTI Setup Time tSDS 20 - - ns
Control Interface Timing (I
2
C Bus Mode): (Note 36)
SCL Clock Frequency fSCL - - 400 kHz
Bus Free Time Between Transmissions tBUF 1.3 - - s
Start Condition Hold Time (prior to first clock pulse) tHD:STA 0.6 - - s
Clock Low Time tLOW 1.3 - - s
Clock High Time tHIGH 0.6 - - s
Setup Time for Repeated Start Condition tSU:STA 0.6 - - s
SDA Hold Time from SCL Falling (Note 37) tHD:DAT 0 - - s
SDA Setup Time from SCL Rising tSU:DAT 0.1 - - s
Rise Time of Both SDA and SCL Lines tR - - 0.3 s
Fall Time of Both SDA and SCL Lines tF - - 0.3 s
Setup Time for Stop Condition tSU:STO 0.6 - - s
Capacitive Load on Bus Cb - - 400 pF
Pulse Width of Spike Noise Suppressed by Input Filter tSP 0 - 50 ns
Note 35. この規格値は LRCK のエッジと BICK が重ならないように規定しています。
Note 36. I
2
C-bus NXP B.V.の商標です。
Note 37.データは最低 300ns (SCL の立ち下がり時間)の間保持されなければなりません。
[AK4954A]
MS1542-J-00 2013/06
- 20 -
Parameter Symbol min typ max Unit
Digital Audio Interface Timing; fs = 8kHz ~ 48kHz, C
L
=100pF
DMCLK Output Timing
Period tSCK - 1/(64fs) - ns
Rising Time tSRise - - 10 ns
Falling Time tSFall - - 10 ns
Duty Cycle dSCK 40 50 60 %
Audio Interface Timing
DMDAT Setup Time tSDS 50 - - ns
DMDAT Hold Time tSDH 0 - - ns
Power-down & Reset Timing
PDN Accept Pulse Width (
Note 38) tAPD 1 - - s
PDN Reject Pulse Width (
Note 38) tRPD - - 50 ns
PMADL or PMADR “” to SDTO valid
(
Note 39)
ADRST1-0 bits = “00”
tPDV - 2115 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “01”
tPDV - 4227 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “10”
tPDV - 267 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “11”
tPDV - 1059 - 1/fs
PMDML or PMDMR “” to SDTO valid
(
Note 40)
ADRST1-0 bits = “00”
tPDV - 2115 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “01”
tPDV - 4227 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “10”
tPDV - 267 - 1/fs
ADRST1-0 bits = “11”
tPDV - 1059 - 1/fs
Note 38. AK4954A は電源投入時に PDN pin “L”でリセットされます。1μs 以上の PDN pin = “L”パルスでリ
セットがかかります。50ns 以下の PDN pin= “L”パルスではリセットはかかりません。
Note 39. PMADL bit または PMADR bit を立ち上げてからの LRCK クロックのの回数です。
Note 40. PMDML bit または PMDMR bit を立ち上げてからの LRCK クロックのの回数です。
タイミング波形
LRCK
1/fCLK
MCKI
tCLKH tCLKL
VIH
VIL
1/fs
tLRCKH tLRCKL
50%TVDD
Duty = tLRCKH x fs x 100
tLRCKL x fs x 100
Figure 3. Clock Timing (PLL/EXT Master mode)
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AKM AK4954AEN 仕様

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