NJU7086 電子ボリューム 電子ボリューム付 ボリューム付きステレオオーディオパワーアンプ ■外 形 ■概 概 要 NJU7086は、ステレオで１W出力可能な低電圧動作オーディ オパワーアンプです。 3入力セレクタと電子ボリュームを内蔵しており、外付けの部 品点数削減に貢献します。 パワーアンプ部は差動出力形式のため、スピーカのカップリ ングコンデンサは不要です。電圧利得は2本の外付け抵抗で調整 ができます。 待機モード切り替え時のノイズを低減しており、入力の飛び 込みによる高周波ノイズ検波についても対策を施しています。 NJU7086 ■アプリケーション アプリケーション ・ ポータブルDVD ・ ポータブルTV ・ PND(ポータブルナビ) ・ PCモニター ■特 特 徴 + ●低電圧動作 V =2.8∼5.5V ●3入力セレクタ内蔵 ●電子ボリューム内蔵 0dB∼-64dB + ●動作時消費電流 IDD1=8mA typ. (V =5V、RL=∞、無信号時) ●待機モード時消費電流 IDD4=5µA max. + ●出力電力 PO=1W/ch typ. (V =5V、RL=8Ω、THD=2%) ●スタンバイ機能内蔵 ●ミュート機能内蔵 ●ヘッドホン検出機能内蔵 ●BTL出力⇔シングルエンド出力切り替え機能内蔵 ●C-MOS構造 ●外形 LQFP48 ModeTC STBY Vref IC MonOutL ■ブロック図 ブロック図 EVROutL GainL GND VDD Bias INL1 OutL+ INL2 Lch SP INL3 EVR HP Sense INR1 OutLOutR- INR2 HP Jack stereo HP Sense Rch SP INR3 EVR OutR+ I2C Interface Vrefin HPSense AUX SCL SDA MonOutR VrefOut 2010/12/28 EVROutR GainR GND VDD - 1 - NJU7086 ■端子配列 48 37 NC GND GND OutR- OutLNC HPsense V+ V+ NJU7086 V+ OutL+ V+ OutR+ GND GND GainL GainR EVROutL EVROutR NC NC MonOutL MonOutR 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 - 2 - 端子名 NC GND OutLNC V+ V+ OutL+ GND GainL EVROutL NC MonOutL INL3 NC INL2 NC INL1 NC NC INR1 NC INR2 NC INR3 INR3 NC INR2 NC INR1 NC NC INL1 NC INL2 NC INL3 12 No. 36 NC AUX VrefIC STBY NC SCL SDA NC ModeTC Vrefin NC Vrefout NC 1 25 24 機能 未接続 接地端子 Lch-出力端子 未接続 電源端子 電源端子 Lch+出力端子 接地端子 Lch 外部利得設定抵抗接続端子 Lch,EVR 出力端子 未接続 Lch モニター出力端子 Lch 入力端子 3 未接続 Lch 入力端子 2 未接続 Lch 入力端子 1 未接続 未接続 Rch 入力端子 1 未接続 Rch 入力端子 2 未接続 Rch 入力端子 3 No. 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 端子名 MonOutR NC EVROutR GainR GND OutR+ V+ V+ HPsense OutRGND NC NC AUX VrefIC STBY NC SCL SDA NC ModeTC Vrefin Vrefout NC 機能 Rch モニター出力端子 未接続 Rch,EVR 出力端子 Rch 外部利得設定抵抗接続端子 接地端子 Rch+出力端子 電源端子 電源端子 ヘッドフォン検出端子 Rch-出力端子 接地端子 未接続 未接続 AUX 出力端子 IC 用基準電圧端子 STBY モード設定端子 未接続 2 I C データ入力端子 2 I C クロック入力端子 未接続 モード切替時ボツ音低減端子 外部用基準電圧入力端子 外部用基準電圧出力端子 未接続 2010/12/28 NJU7086 ■絶対最大定格（Ta = 25℃） 絶対最大定格 電 最 項 目 源 大 入 電 力 電 記 号 定 + 圧 圧 V VIN 消 費 電 力 PD 出 動 保 力 作 存 電 温 温 流 度 度 Io Topr Tstg 格 値 単位 7.0 + -0.3V to V +0.3V (1) 1660 (2) 2500 V V mW (1):EIA/JEDEC 仕様基板(76.2×114.3×1.6mm,2 層、FR-4)実装時 (2):EIA/JEDEC 仕様基板(76.2×114.3×1.6mm,4 層、FR-4)実装時 550 -40～+85 -40～+150 mA ℃ ℃ ■推奨動作範囲 （指定なき場合には Ta = 25℃） 動 作 項 電 目 源 電 圧 記 号 V＋ 条 件 最 小 2.8 標 準 5.0 最 大 5.5 単位 V 最 小 - 標 準 8.0 5.5 最 大 15.0 12.0 単位 mA mA - 200 400 µA - - 5.0 µA 2.25 2.80 2.50 3.10 2.75 3.30 V V ■電気的特性 + ♦電源特性（指定なき場合には Ta=25℃，V =5V） 電源特性 項 目 費 電 消 記 号 IDD1 IDD2 流 IDD3 IDD4 基 基 準 準 電 電 圧 圧 1 2 VREF VREFOUT 条 件 無信号、無負荷、Active , BTL mode 無信号、無負荷、Active , SE mode 無信号、無負荷、Charge mode STBY=HPsense=0V 無信号、無負荷、STBY mode STBY=HPsense=0V VrefIC 端子 VrefOut 端子、Vrefin=VREF - 0.2V ♦共通特性 + （指定なき場合には Ta=25℃ , V =5V , Vol=0dB , Gv=0dB , Vin=-20dBV , f=1kHz , RL=32Ω , SE Mode） 入 ミ ミ ク モ 電 項 目 力 抵 ュ ー ト レ ベ ル ュ ー ト レ ベ ル ロ ス ト ー ニ タ 出 力 利 源 リ ッ プ ル 除 去 抗 1 2 ク 得 比 記 号 RIN GvMIN GvMIN CT GvMON Vripple 条 件 INL 端子,INR 端子 Vol=Mute , mode=Active , Vin=1Vrms Vol=0dB , mode=Mute , Vin=1Vrms Vin=1Vrms Vin=1Vrms Vripple=1kHz / 100mVrms 最 小 -80 -75 -1.0 - 標 準 50 70 0.0 55 最 大 +1.0 - 単位 kΩ dB dB dB dB dB ♦シングルエンドモード特性 シングルエンドモード特性 + （指定なき場合には Ta=25℃ , V =5V , Vol=0dB , Gv=0dB , Vin=-20dBV , f=1kHz , RL=32Ω , SE Mode） 最 出 全 項 大 力 高 調 目 利 電 波 歪 得 力 率 記 号 GvMAX1 PO1 THD1 出 力 音 圧 VNO1 Rg=0Ω, Filter = A-weighted - チャンネルセパレーション CS1 f=1kHz , Vo=1Vrms , Rg=600Ω - 雑 電 条 件 Vol=0dB THD=2%,f=1kHz PO1=10mW , BW = 400Hz to 30kHz 最 小 -1.5 - 標 準 0.0 90 0.03 -95 (18) 70 最 大 +1.5 0.3 - 単位 dB mW % dBV (µV) dB ♦BTL モード特性 モード特性 + （指定なき場合には Ta=25℃ , V =5V , Vol=0dB , Gv=6dB , Vin=-20dBV , f=1kHz , RL=8Ω , BTL Mode） 最 出 全 項 大 力 高 調 目 利 電 波 歪 得 力 率 記 号 GvMAX2 PO2 THD2 出 力 音 圧 VNO2 Rg=0Ω, Filter = A-weighted チャンネルセパレーション 出 力 間 電 位 差 CS2 VOD f=1kHz , Vo=1Vrms , Rg=600Ω 無信号 雑 2010/12/28 電 条 件 Vol=0dB THD=2%,f=1kHz PO2=400mW , BW = 400Hz to 30kHz 最 小 4.5 -100 標 準 6.0 1.0 0.1 -89 (36) 65 - 最 大 7.5 1.0 100 単位 dB W % dBV (µV) dB mV - 3 - NJU7086 + ♦制御部特性 制御部特性（指定なき場合には Ta=25℃ , V =5V） 項 目 HP Sense 端子”H”入力電圧 HP Sense 端子”L”入力電圧 STBY 端子”H”入力電圧 STBY 端子”L”入力電圧 A U X 出 力 電 圧 ” H ” A U X 出 力 電 圧 ” L ” - 4 - 記 号 VIHHP VILHP VIHSTBY VILSTBY VAUXH VAUXL 条 件 AUX 出力=High,プルアップ抵抗=3.9kΩ AUX 出力=Low,プルアップ抵抗=3.9kΩ 最 小 標 準 最 大 単位 + + 0.7×V V V + 0.3×V 0 V + + 0.7×V V V + 0.3×V 0 V Vpullup-0.5 Vpullup V 0 0.5 V Vpullup:外部プルアップ電圧(Max5.5V) 2010/12/28 NJU7086 ■測定回路図 VrefIC V+ V+ 3.9kΩ + + 1uF 1uF 48 NC AUX VrefIC STBY NC SCL SDA NC ModeTC Vrefin NC Vrefout NC 1 37 36 NC GND GND BTLm ode BTLm ode OutL- 8Ω V+ OutR- NC HPsense V+ V+ NJU7086 V+ SEm ode OutL+ + 330uF OutR+ + GainL 32Ω GainR EVROutL EVROutR 20kΩ 20kΩ NC 1uF NC MonOutL INR3 NC INR2 NC NC NC INL1 NC INL2 NC INL3 12 25 13 1uF 100k 24 + 1uF + MonOutR INR1 + 100kΩ SEm ode 330uF GND 40kΩ 40kΩ + 1uF + 1uF + 1uF (10kΩ + R1 / 2) × 10kΩ ) Vrefout = 2V + − 3V + ( ( R1 + R2 ) × 10kΩ + R1 × R2 + 1uF + 1uF V+ ＜外部電圧用アンプ 外部電圧用アンプについて アンプについて＞ について＞ 出力電圧(Vrefout)は次式より算出されます。 V+ NJU7086 Internal Circuit R1 30kΩ Vrefin R2 2010/12/28 8Ω V+ V+ GND 32Ω V+ Vrefout 10kΩ V +/2 - 5 - NJU7086 ■応用回路例 V+ 200kΩ 4.7uF V+ V+ + 200kΩ 100Ω + V+ 100Ω + 1uF NC AUX VrefIC STBY NC SCL SDA NC GND OutR- OutLNC HPsense V+ V+ V+ NJU7086 V+ + 1.5kΩ 10Ω NC GND Lch 8Ωspeaker stereo HeadPhoneJack 3.9kΩ 1uF ModeTC Vrefin NC Vrefout NC 10Ω 100kΩ OutL+ 330uF 330uF GND 40kΩ 1.5kΩ GainR EVROutR EVROutL 20kΩ 20kΩ NC NC MonOutR MonOutL INR3 NC 1uF INR2 NC 1uF INR1 NC NC 1uF INL1 NC 1uF INL2 NC INL3 1uF - 6 - + OutR+ GainL 1uF Rch 8Ωspeaker V+ GND 40kΩ V+ 1uF 1uF 2010/12/28 NJU7086 2 SCL) タイミング ■I C バス(SDA, バス SDA tf tr tSU:DAT tHD:STA S tHD:STA tf tSP tSU:STA tLOW tHD:DAT tHIGH tBUF tr tSU:STO Sr P S 2 ■I C バス(SDA, バス SCL) の I / O 段の特性 標準モード：プルアップ抵抗 R=4kΩ (+5V に接続), 容量性負荷 C=200pF (GND に接続) 高速モード：プルアップ抵抗 R=4kΩ (+5V に接続), 容量性負荷 C=50pF (GND に接続) 項 目 Low Level 入力電圧 記 号 VIL 標準モード 高速モード 最小 標準 最大 最小 標準 最大 0.0 - 0.25V+ 0.0 - 0.25V+ + + 単 位 V High Level 入力電圧 VIH 0.75V+ - V 0.75V+ - V V Low Level 出力電圧(3mA at SDA pin) VOL 0 - 0.4 0 - 0.4 V Ii -10 - 10 -10 - 10 µA 入力電圧 0.1∼0.9VDDmax 時各 I/O ピンの入力電流 2010/12/28 - 7 - NJU7086 2 SCL) のバス・ ■I C バス(SDA, バス バス・ラインの ラインの特性 項 目 記 号 標準モード 高速モード 単 位 最小 標準 最大 最小 標準 最大 fSCL - - 100 - - 400 kHz tHD:STA 4.0 - - 0.6 - - µs Low Level クロックパルス幅 tLOW 4.7 - - 1.3 - - µs High Level クロックパルス幅 tHIGH 4.0 - - 0.6 - - µs 開始条件のセットアップ時間 tSU:STA 4.7 - - 0.6 - - µs tHD:DAT 0 - - 0 - - µs tSU:DAT 250 - - 100 - - ns SDA 及び SCL 信号の立ち上がり時間 tr - - 1000 - - 300 ns SDA 及び SCL 信号の立ち下がり時間 tf - - 300 - - 300 ns tSU:STO 4.0 - - 0.6 - - µs tBUF 4.7 - - 1.3 - - µs それぞれのバスラインの容量性負荷 Cb - - 400 - - 400 pF Low Level ノイズマージン VnL 0.5 - - 0.5 - - V High Level ノイズマージン VnH 1 - - 1 - - V SCL クロック周波数 ホールドタイム開始条件 データホールドタイム ※ データセットアップ時間 停止条件のセットアップ時間 停止条件と開始条件間のバスフリータイム Cb ; 一つのバス・ラインのトータル容量（単位 pF） ※ データホールドタイム：tHD:DAT 送信装置(MASTER)は SCL の立ち下がりエッジでの不確定な状態を回避するために、少なくとも 300ns 程度のホー ルド時間を確保するよう推奨します。 - 8 - 2010/12/28 NJU7086 ■ 制御部 2 SDA、 、SCL 端子を インターフェースによるコントロール によるコントロール 端子を使用した 使用した I C BUS インターフェースによる 2 •I C BUS フォーマット MSB S LSB Slave Address 1bit 8bit MSB A LSB Data0 1bit MSB A 8bit LSB Data1 1bit 8bit A 1bit P 1bit S: 「開始」条件 A: アクノリッジ P: 「停止」条件 •スレーブアドレス スレーブアドレス(Slave Address) スレーブアドレス MSB LSB 1 0 0 0 0 0 •コントロールレジスタ表 ） コントロールレジスタ表（Select Address） Data0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 InputSel HP GainSel AUX Mode Don’t Care 0 D7 0 D6 D5 Don’t Care Data1 D4 D3 D2 D1 Volume D0 コントロールレジスタ コントロールレジスタ初期値 コントロールレジスタ初期値 電源投入時のアドレスBITは全て“0” D7 - D6 0 D5 0 D4 0 Data0 D3 0 D2 0 D1 0 D0 0 D7 - D6 - D5 - Data1 D4 D3 0 0 D2 0 D1 0 D0 0 •コントロールコマンド ・ InputSel : 入力セレクタ 入力セレクタ設定 セレクタ設定 InputSel Ch1* Ch2 Ch3 Ch3 Data0 D6 0 0 1 1 動作説明 D5 0 1 0 1 Ch1 を選択します 選択します Ch2 を選択します 選択します Ch3 を選択します 選択します Ch3 を選択します 選択します *初期値 ・ HP : 出力動作設定 Mode BTL* SE* SE SE Data0 D4 0 1 HP Sense 端子 L H L H 動作説明 出力を 出力を BTL 動作にします 動作にします 出力を 出力をシングルエンド動作 シングルエンド動作にします 動作にします 出力を 出力をシングルエンド動作 シングルエンド動作にします 動作にします 出力を 出力をシングルエンド動作 シングルエンド動作にします 動作にします *初期値 ・ GainSel : 利得設定 Select Internal Gain* External Gain Data0 D3 0 1 動作説明 内部回路により 内部回路により利得 により利得が 利得が設定されます 設定されます 外部抵抗により 外部抵抗により利得 により利得が 利得が設定されます 設定されます *初期値 2010/12/28 - 9 - NJU7086 ・ AUX : AUX出力設定 出力設定 Data0 Control D2 High* 0 Low 1 動作説明 AUX 出力を 出力を High にします AUX 出力を 出力を Low にします *初期値 ・ Mode : IC動作 動作モード 動作モード設定 モード設定 Mode STBY* STBY Charge Mute Active - 10 - Data0 D1 0 0 1 1 0 0 1 1 STBY 端子 D0 0 1 0 1 0 1 0 1 L H 動作説明 IC を待機状態にします 待機状態にします Vref を充電して 充電して動作時 して動作時に 動作時に備えます 出力を 出力をミュートします ミュートします IC を動作状態にします 動作状態にします *初期値 2010/12/28 NJU7086 Volume : Volume control Data1 Gain D4 D3 D2 D1 D0 0dB 1 1 1 1 1 -1dB 1 1 1 1 0 -2dB 1 1 1 0 1 -3dB 1 1 1 0 0 -4dB 1 1 0 1 1 -5dB 1 1 0 1 0 -6dB 1 1 0 0 1 -7dB 1 1 0 0 0 -8dB 1 0 1 1 1 -10dB 1 0 1 1 0 -12dB 1 0 1 0 1 -14dB 1 0 1 0 0 -16dB 1 0 0 1 1 -18dB 1 0 0 1 0 -20dB 1 0 0 0 1 -22dB 1 0 0 0 0 -24dB 0 1 1 1 1 -26dB 0 1 1 1 0 -28dB 0 1 1 0 1 -30dB 0 1 1 0 0 -32dB 0 1 0 1 1 -34dB 0 1 0 1 0 -36dB 0 1 0 0 1 -38dB 0 1 0 0 0 -40dB 0 0 1 1 1 -44dB 0 0 1 1 0 -48dB 0 0 1 0 1 -52dB 0 0 1 0 0 -56dB 0 0 0 1 1 -60dB 0 0 0 1 0 -64dB 0 0 0 0 1 Mute* 0 0 0 0 0 *初期値 2010/12/28 - 11 - NJU7086 ■特性例 Supply Current vs Temperature （BTL / SingleEnd） Supply Current vs Supply Voltage （BTL / SingleEnd ）Ta=25℃ 10 10 9 BTL(5V) BTL(3.3V) 7 6 5 4 3 SingleEnd(5V) 2 8 Supply Current[mA] Supply Current[mA] 8 6 BTL 4 SingleEnd 2 SingleEnd(3.3V) 1 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 0 1 2 o 4 5 6 7 6 7 6 7 Supply Voltage[V] Temperature[ C] Supply Current vs Temperature （charge mode ） Supply Current vs Supply Voltage （charge mode ）Ta=25℃ 1 1 0.8 0.8 Supply Current[mA] Supply Current[mA] 3 0.6 V+=5V 0.4 0.2 0.6 0.4 0.2 V+=3.3V 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 0 1 2 o Supply Current vs Temperature （STBY mode ） 5 Supply Current vs Supply Voltage （STBY mode ）Ta=25℃ 1 20 0.8 15 10 Supply Current[uA] Supply Current[uA] 4 Supply Voltage[V] Temperature[ C] V+=5V V+=3.3V 5 0.6 0.4 0.2 0 0 -50 -25 0 25 50 75 Temperature[oC] - 12 - 3 100 125 150 0 1 2 3 4 5 Supply Voltage[V] 2010/12/28 NJU7086 ReferenceVoltage vs Temperature （VrefIC ） ReferenceVoltage vs Supply Voltage （VrefIC）Ta=25℃ 7 7 6 6 ReferenceVoltage[V] ReferenceVoltage[V] ■特性例 5 4 V+=5V 3 2 V+=3.3V 1 5 4 3 2 1 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 0 1 2 o Temperature[ C] 1.E-02 STBY H→L 1.E-03 6 7 STBY L→H Ta=85,25,-40 Supply Current[A] VrefOut[V] 5 Supply Current vs STBY terminal voltage V+=5V 5 3 2 1 1.E-04 Ta=85℃ 1.E-05 Ta=25℃ 1.E-06 1.E-07 1.E-08 0 Ta=-40℃ 1.E-09 0 1 2 3 4 0 5 1 OutputNoise vs Temperature V+=5V , filter=A-Weighted , Rg=0Ω 3 4 5 Voltage Gain vs Volume Control V+=5V , f=1kHz , Vout=OUTL/R InternalGain , RL=32Ω(SingleEnd) RL=8Ω(BTL),32Ω(SingleEnd),100kΩ(MonOut) 0 0 -20 -20 -60 OutL(BTL) -80 OutL(SingleEnd) Voltage Gain[dB] OutL /OutR -40 Ta=-40 , 25 , 85 ℃ -40 -60 -80 -100 MonOut -120 -50 -25 0 25 50 75 Temperature[oC] 2010/12/28 2 STBY terminal voltage[V] Vrefin[V] OutputNoise[dBV] 4 Supply Voltage[V] Vrefin vs Vrefout V+=5V 4 3 100 125 150 -100 Mute 0 5 10 15 20 25 30 Volume Control - 13 - NJU7086 ■特性例 SupplyCurrent vs Temperature(Thermal Shut Down) V+=5V , BTL , No Signal OutputVoltage vs Temperature(Thermal Shut Down) V+=5V , BTL , NoSignal 10 5 SupplyCurrent[mA] 8 7 6 150℃→210℃ 5 4 3 210 ℃→150℃ 2 Output DC Voltage[V] 9 4 3 150 ℃→210 ℃ 2 1 210℃→150 ℃ 1 0 0 150 160 170 180 190 200 210 150 160 170 o 190 200 210 o Temperature[ C] Temperature[ C] VoltageGain vs Frequency V+=5V , Vol=0dB , InternalGain , Ta=25℃ PSRR vs Frequency V+=5V , Vripple=100mVrms , Vol=0dB , Ta=25℃ Rg=0Ω , RL=8Ω(BTL),32Ω(SingleEnd),100kΩ(MonOut) 20 InternalGain , Rg=0Ω , RL=32Ω(SingleEnd),100kΩ(MonOut) 80 15 OutL/R 10 OutL/R(BTL) 5 60 PSRR[dB] VoltageGain[dB] 180 MonOutL/R 0 -5 MonOutL/R 40 OutL/R(SingleEnd) 20 -10 -15 0 -20 10 100 1000 10000 10 100000 100 Channel Separation vs Frequency V+=5V , Vin=1Vrms , Vol=0dB , Ta=25 ℃ 100000 Cross Talk vs Frequency V+=5V , Vin=1Vrms , Vol=0dB , Ta=25 ℃ InternalGain , Rg=600Ω , RL=32Ω(SingleEnd) InternalGain , Rg=0Ω , RL=32Ω(SingleEnd) 120 120 100 100 IN1R→OutL , IN1L→OutR 80 CrossTalk[dB] Channel Separation[dB] 10000 Freauency[Hz] Frequency[Hz] 60 40 20 80 Input=IN2,3 / select IN1 Input=IN1,3 / select IN2 Input=IN1,2 / select IN3 60 40 20 0 0 10 100 1000 Freauency[Hz] - 14 - 1000 10000 100000 10 100 1000 10000 100000 Freauency[Hz] 2010/12/28 NJU7086 ■特性例 THD+N vs Po(SingleEnd) V+=5V , f=1kHz , Vol=0dB , RL=32Ω THD+N vs Po(SingleEnd) V+=5V , Vol=0dB , RL=32Ω , Ta=25℃ InternalGain , BW=22Hz to 30kHz 10 10 1 1 THD+N[%] THD+N[%] InternalGain , BW=400Hz to 30kHz 0.1 Ta=85 0.01 0.1 f=10kHz 0.01 Ta=25 f=1kHz , 100Hz Ta=-40 0.001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 0.01 0.1 1 Po[mW] InternalGain , BW=22Hz to 30kHz 10 1 1 THD+N[%] THD+N[%] InternalGain , BW=400Hz to 30kHz Ta=85 Ta=25 0.01 f=10kHz 0.1 0.01 Ta=-40 f=1kHz , 100Hz 0.001 0.001 0.1 1 10 100 1000 0.01 0.1 Po[mW] 100 1000 InternalGain , BW=22Hz to 30kHz InternalGain , BW=400Hz to 30kHz 1 1 THD+N[%] 10 Ta=25 10 THD+N vs Po(BTL) V+=5V , Vol=0dB , RL=8Ω , Ta=25℃ 10 0.1 1 Po[mW] THD+N vs Po(BTL) V+=5V , f=1kHz , Vol=0dB , RL=8Ω THD+N[%] 1000 THD+N vs Po(SingleEnd) V+=3.3V , Vol=0dB , RL=32Ω , Ta=25 ℃ 10 0.01 100 Po[mW] THD+N vs Po(SingleEnd) V+=3.3V , f=1kHz , Vol=0dB , RL=32Ω 0.1 10 Ta=85 f=10kHz 0.1 f=1kHz f=100Hz Ta=-40 0.01 0.001 0.01 0.1 Po[W] 2010/12/28 1 0.01 10 0.001 0.01 0.1 1 10 Po[W] - 15 - NJU7086 ■特性例 THD+N vs Po(BTL) V+=3.3V , f=1kHz , Vol=0dB , RL=8Ω THD+N vs Po(BTL) V+=3.3V , Vol=0dB , RL=8Ω , Ta=25 ℃ InternalGain , BW=22Hz to 30kHz 10 10 1 1 Ta=25 0.1 THD+N[%] THD+N[%] InternalGain , BW=400Hz to 30kHz Ta=85 Ta=-40 0.01 0.001 0.01 0.1 f=10kHz 0.1 f=1kHz f=100Hz 0.01 1 10 0.001 0.01 0.1 Po[W] 10 1 1 THD+N[%] THD+N[%] THD+N vs OutputVoltage(MonOut) V+=5V , RL=100kΩ , Ta=25 ℃ BW=22Hz to 30kHz 10 0.1 Ta=85 0.01 0.1 Ta=-40.25 0.1 1 10 0.01 0.1 1 THD+N vs OutputVoltage(MonOut) V+=3.3V , RL=100kΩ , Ta=25℃ BW=22Hz to 30kHz 10 1 1 THD+N[%] 10 Ta=85 0.1 f=10kHz 0.01 0.01 Ta=-40,25 f=1kHz , 100Hz 0.001 0.001 0.1 1 OutputVoltage[Vrms] - 16 - 10 OutputVoltage[Vrms] THD+N vs OutputVoltage(MonOut) V+=3.3V , f=1kHz , RL=100kΩ BW=400Hz to 30kHz 0.1 f=1kHz , 100Hz 0.001 OutputVoltage[Vrms] THD+N[%] f=10kHz 0.01 0.001 0.01 10 Po[W] THD+N vs OutputVoltage(MonOut) V+=5V , f=1kHz , RL=100kΩ BW=400Hz to 30kHz 0.01 1 10 0.01 0.1 1 10 OutputVoltage[Vrms] 2010/12/28 NJU7086 ■特性例 PowerDissipation vs OutputPower(SingleEnd) f=1kHz , Vol=0dB , RL=32Ω , Ta=25 ℃ 1 100 0.8 80 PowerDissipation[mW / ch] PowerDissipation[W / ch] PowerDissipation vs OutputPower(BTL) f=1kHz , Vol=0dB , RL=8Ω , Ta=25 ℃ V+=5V 0.6 THD=10% 0.4 V+=3.3V 0.2 0 V+=5V 60 40 V+=3.3V THD=10% 20 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 OutputPowe[W / ch] 0 20 40 60 80 100 120 140 OutputPower[mW / ch] MaximumOutputVoltage vs LoadResistance MonOut , f=1kHz , Ta=25 ℃ , THD=2% MaximumOutputVoltage[Vrms] 3 2.5 2 V+=5V 1.5 1 V+=3.3V 0.5 0 0.1 1 10 100 LoadResistance[kΩ] ＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 2010/12/28 - 17 - NJU7086 ■アプリケーションノート ＮＪＵ７０８６はオーディオ向け電子ボリューム付きステレオパワーアンプです。電源電圧２．８Ｖから動 作でき、ＢＴＬ接続することで高出力電力、出力カップリングコンデンサレスを実現します。出力はシングル エンド⇔ＢＴＬ切り替え機能を備えており、Ｉ２ＣバスまたはＨＰＳｅｎｓｅ端子により制御可能です。また、 スタンバイ機能を備えており、スタンバイ時は消費電流を低減すると共にミュート状態となります。 このアプリケーションノートでは、ＮＪＵ７０８６の製品概要と使用上の注意について述べています。 1．動作概要 図１はＮＪＵ７０８６のブロック図で、入力セレクタ、電子ボリューム、パワーアンプ、バイアス源(サーマル シャットダウン内蔵)、Ｉ２Ｃインターフェースで構成されています。Ｉ２Ｃバスにより各機能の制御が可能で あり、パワーアンプは外部抵抗Ｒｉ、Ｒｆにより利得を任意に調整することが可能です。出力はシングルエン ド接続と BTL 接続を切り替えることができ、スピーカーを接続したままヘッドフォンを接続することができま す。 Ri C4 C3 VDD GND GainL EVROutL ModeTC STBY Vref IC MonOutL Ci Rf C5 C1 Bias INL1 OutL+ Ci INL2 Ci INL3 Ci INR1 Ci INR2 Ci INR3 R2 Lch SP 8Ω EVR HP Sense HP Jack stereo OutLOutR- Rch SP 8Ω EVR 30k R1 C6 OutR+ 10k C7 I2C Interface Vrefin VDD Ri GND GainR EVROutR R5 HPSense R4 AUX R3 SCL SDA MonOutR VrefOut C2 Rf (図 図１)NJU7086 ブロック図 ブロック図 - 18 - 2010/12/28 NJU7086 １．１外付け素子 (図１)について各外付け素子の役割を記載します。 １．１．１ 電源バイパスコンデンサ(Ｃ１) 電源バイパスコンデンサＣ１は、温度特性に余裕があり、高周波特性の良いものを使用し、ＩＣからの配線抵 抗が低くなるようにＩＣ近傍に配置して下さい。 １．１．２ 入力カップリングコンデンサ(Ｃｉ) 入力信号は、入力カップリングコンデンサＣｉと内部入力抵抗５０kΩとで形成されるハイ・パス・フィルタに よって低域がカットされます。実際に使用されるスピーカーの低音再生限界を考慮して容量値を決めて下さい。 カットオフ周波数は次式により求めることができ、Ｃｉ＝１μＦを推奨します。 fc = 1 /( 2 × π × 50kΩ × Ci ) Ex)Ｃｉ＝１μＦの場合、 fc = 1 /( 2 × π × 50kΩ × 1uF ) = 3.18 Hz １．１．３ 基準電圧バイパスコンデンサ(Ｃ４) ＶｒｅｆＩＣ端子に接続される基準電圧バイパスコンデンサＣ４はＰＳＲＲに影響します。Ｃ４を大きくする ことで(グラフ１)、(グラフ２)に示すように低域のＰＳＲＲが改善されます。Ｃ４を大きくすると基準電圧の立 ち上りが遅くなりますので、Ｃ４＝１μＦを推奨します。 PSRR vs Frequency (MonOut L/R) V+=5V, Vripple=100mVrms , Rg=0Ω,Ta=25℃ PSRR vs Frequency (Out L+/R+) V+=5V, Vripple=100mVrms , Rg=0Ω,Ta=25℃ 80 80 2.2uF 2.2uF 60 PSRR[dB] PSRR[dB] 60 1uF 40 0.47uF 20 1uF 40 0.47uF 20 0 0 10 100 1000 Freauency[Hz] 10000 100000 (グラフ グラフ１ グラフ１)MonOutL/R 端子 PSRR 特性 10 100 1000 10000 100000 Freauency[Hz] (グラフ グラフ 2)OutL+/R+端子 端子 PSRR 特性 １．１．４ モード切り替え時ボツ音低減コンデンサ(Ｃ５) ＭｏｄｅＴＣ端子に接続されるモード切り替え時ボツ音低減コンデンサＣ５は、『Ｍｕｔｅ⇔Ａｃｔｉｖｅ』、 『内部利得⇔外部利得』の切り替え時に発生するボツ音を低減します。Ｃ５を大きくすると『Ｍｕｔｅ⇔Ａｃ ｔｉｖｅ』、 『内部利得⇔外部利得』の切り替え完了までに時間がかかりますので、Ｃ５＝１μＦを推奨します。 2010/12/28 - 19 - NJU7086 １．１．５ パワーアンプの最大利得（Ｒｉ、Ｒｆ） パワーアンプの最大利得は内部抵抗による設定と外部抵抗による設定を選択できます。外部利得による設定の 場合はＲｉとＲｆにより変更でき、ＢＴＬ接続において０ｄＢ∼４３ｄＢの範囲になるように決めて下さい。 （シングルエンド接続の場合は０ｄＢ∼３７ｄＢ） (表１)出力形式別最大利得 内部抵抗 外部抵抗 0dB 20log(Rf / Ri) シングルエンド BTL +6dB 20log(2×Rf / Ri) ５ｋΩ＜Ｒｉ＜２０ｋΩ、１０ｋΩ＜Ｒｆ＜３５０ｋΩの範囲内で検討して下さい。本測定回路の例ではＲｉ ＝２０ｋΩ、Ｒｆ＝４０ｋΩで構成し、ＢＴＬ接続にて＋１２ｄＢとなります。 １．１．６ ＡＵＸ出力プルアップ抵抗（Ｒ５） ＡＵＸ出力はオープンドレイン出力であり、Ｒ５でプルアップすることによりＨｉｇｈ、Ｌｏｗを出力し外部 ロジックをコントロールすることができます。プルアップ抵抗推奨値は３．９ｋΩとなります。 １．１．７ 周辺アプリケーション用基準電圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２） 周辺アプリケーションの基準電圧としてお使い頂けます。外部抵抗Ｒ１，Ｒ２によりＶｒｅｆｏｕｔ端子の電 + 圧が決定し、次式で表されます。また、グラフ 3 には V =５V とした場合の R1、R2 の例を示します。 (10kΩ + R1 ) × 10kΩ Vrefout = 2V + − 3V + ( R1 + R2 ) × 10kΩ + R1 × R2 Ｖｒｅｆｏｕｔ端子のソース／シンク電流能力はＶｒｅｆｏｕｔ端子の設定電圧により異なりますので次式を 参考にして下さい。 Isource(max) = (V + − Vrefout ) / 200 シンク側 ： Isink (max) = Vrefout / 200 ソース側 ： 尚、本端子を使用しない場合はＶｒｅｆｉｎ端子、Ｖｒｅｆｏｕｔ端子共にオープンにして下さい。 V+ 周辺アプリケーション用基準電圧設定抵抗 V+=5V , R1+R2=200kΩ 200 VDD 180 抵抗値 R1,R2 [kΩ] 160 R1 30kΩ Vrefin 10kΩ R2 V+/2 R1 140 120 100 80 60 R2 40 GND Vrefout 20 0 0 (図 図 2)周辺 周辺アプリケーション 周辺アプリケーション用基準電圧発生部 アプリケーション用基準電圧発生部 - 20 - 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Vrefout[V] 3.5 4 4.5 5 (グラフ グラフ 3)基準電圧設定抵抗 基準電圧設定抵抗 R1、 、R2 の例 2010/12/28 NJU7086 １．２動作説明 １．２．１ ＢＴＬ／シングルエンド (図３)、(図４)にＢＴＬモードでの出力状態を示し、(図５)、(図６)にシングルエンドモードでの出力状態を示し ます。 (図５)、(図６)に示すようにシングルエンドモードではＯｕｔＬ−、ＯｕｔＲ−側の出力がオフとなり ハイインピーダンスとなる為、スピーカーがＢＴＬ接続されていても信号は出力されません。また、(表２)に示 すようにＩ２ＣバスによるコマンドとＨＰＳｅｎｓｅ端子(３３ピン)の状態により出力動作が決まりますので、 ご使用状況に合わせて設定して下さい。 (表２)出力動作設定 Data0 HP Sense 端子 動作説明 Mode D4 0 BTL L 出力を BTL 動作にします SE H 出力をシングルエンド動作にします 1 SE L 出力をシングルエンド動作にします SE H 出力をシングルエンド動作にします １．２．２ 内部利得／外部利得 (図３)、(図５)に内部利得での出力状態を示し、(図４)、(図６)に外部利得での出力状態を示します。(表３)に示 すように、Ｉ２Ｃバスによるコマンドで制御可能です。 (表３)利得設定 Data0 動作説明 Select D3 Internal Gain 0 内部回路により利得が設定されます External Gain 1 外部抵抗により利得が設定されます Ri Rf Ri Rf GainL EVROutL GainL EVROutL 信号経路 信号経路 OutL+ OutL+ C6 ♪ ♪ 信号経路 OutL- (図 図 3) BTL(内部利得 内部利得) 内部利得 Ri ♪ ♪ 信号経路 OutL- C6 (図 図 4) BTL(外部利得 外部利得) 外部利得 Rf Ri Rf GainL EVROutL GainL EVROutL 信号経路 信号経路 OutL+ OutL+ C6 ♪ ♪ OFF OutL- (図 図 5)シングルエンド シングルエンド(内部利得 シングルエンド 内部利得) 内部利得 2010/12/28 C6 ♪ ♪ OFF OutL- (図 図 6)シングルエンド シングルエンド(外部利得 シングルエンド 外部利得) 外部利得 - 21 - NJU7086 １．２．３ ＳＴＢＹ／Ｃｈａｒｇｅ／Ｍｕｔｅ／Ａｃｔｉｖｅ Ｉ２ＣバスでのコマンドとＳＴＢＹ端子(４０ピン)の状態により動作モードを設定します。本製品はＳＴＢＹ端 子(４０ピン)を設けており、Ｉ２Ｃバスによるコマンドを送信することなくＳＴＢＹモードへ移行することがで きます。尚、ＳＴＢＹ端子(４０ピン)を使用しない場合はＶ＋へ接続して下さい。 (表３)動作モード設定 Data0 Mode D1 0 0 1 1 0 0 1 1 STBY STBY Charge Mute Active STBY 端子 D0 0 1 0 1 0 1 0 1 動作説明 L IC を待機状態にします H Vref を充電して動作時に備えます 出力をミュートします IC を動作状態にします 以下にそれぞれの動作モードの役割を説明します。 ・ＳＴＢＹモード ＩＣを待機状態にし、バッテリーの長寿命化に貢献します。 ５μＡ(max) ・Ｃｈａｒｇｅモード ＢＴＬモードにおいてＶｒｅｆＩＣ端子接続コンデンサを急速 充電し動作時に備えます。これにより内部基準電圧が立ち上がり、 ChargeSW 最大出力振幅が得られる状態へ移行します。 20kΩ Charge モードによる起動時間は VrefIC 端子に接続されるコンデ ンサ C4 と内部抵抗 20kΩにより決定し、ＶｒｅｆＩＣ端子が最 終的な安定状態の９５％となるまでを目標とすると、次式により 20kΩ 充電時間が決定します。 t = 1.5 × 20kΩ × C 4 Ex) C4=１μF のとき、 t = 1.5 × 20kΩ × 1uF = 30 m sec 200kΩ 200kΩ VrefIC C4 ChargeSW (図 図 7)VrefIC 端子内部等価回路図 ・Ｍｕｔｅモード パワーアンプ(OutL/R＋側、OutL/R−側共に)が内部基準電圧をバ ッファし、ミュート状態となります。起動時のボツ音低減に貢献します。通常動作後のミュートは本 Mute モ ードでは無く、電子ボリュームでのミュートを使用することでより大きなミュート減衰量を得られます。 ・Ａｃｔｉｖｅモード 通常動作します。 - 22 - 2010/12/28 NJU7086 ２．電源投入／遮断時の注意点 ２．１電源投入時 (図８)に示すように、 『電源 ON → STBY(初期状態) → Mute → Active』の順での電源投入を推奨しま す。 BTL モードにおいて十分な出力振幅が得られるようになるまでの時間を短縮したい場合は、(図 9)に示すように Mute モードにする前に Charge モードを介して下さい。 (図 図 8)BTL／ ／シングルエンド 電源 ON 時タイムチャート ２．２電源遮断時 (図１０)、(図１１)に示すように、『Active します。 (図 図 10)BTL 電源 OFF 時タイムチャート 2010/12/28 (図 図 9)BTL(Charge モードを モードを含む) 電源 ON 時タイムチャート → Ｍｕｔｅ → STBY → 電源 OFF』の順で電源遮断を推奨 (図 図 11)シングルエンド シングルエンド 電源 OFF 時タイムチャート - 23 - NJU7086 ２．３Ａｃｔｉｖｅ→ＳＴＢＹ→Ａｃｔｉｖｅ(再起動)時の注意点 ＳＴＢＹモード移行後、シングルエンドモードでは(図１２)に示すように出力に接続されるカップリングコンデ ンサの放電を行います。放電時間は内部抵抗２ｋΩとカップリングコンデンサの値により決定し、次式で表さ れます。 t = 7.8 × 2kΩ × C 6,7 Ex) C6,C7=330uF の場合 t = 7.8 × 2kΩ × 330uF = 5.148 sec 放電完了前に STBY から Active へ切り替えると OutL+/R+の ＤＣ電圧が急激に変化し、ボツ音の原因となりますのでご注意 下さい。 OutL+/R+ 2kΩ C6,7 16Ω (図 図 12)出力端子内部等価回路図 出力端子内部等価回路図 ３．その他注意事項 ３．１電波かぶり対策フィルタを内蔵していますが、事前に実機による評価が必要です。 ＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 - 24 - 2010/12/28