AK5701VN

[AK5701]
AK5701
PLL & MIC-AMP内蔵16-Bit  Stereo ADC
概
要
AK5701はポータブルオーディオ機器用に開発された低電圧16bit A/Dコンバータです。AK5701は、マ
イクアンプおよびALC(Auto Level Control)回路を内蔵していますので、マイク等を使用するアプリケー
ションには最適です。内蔵のPLLは携帯電話のベースバンドクロック等に対応しており、DSPとの接続
が容易です。AK5701は24pin QFNパッケージを採用しておりますので、機器の小型化には最適です。
特
長
1. 分解能: 16bits
2. 録音機能
- ステレオ2入力セレクタ
- 差動入力 or シングルエンド入力
- マイク用ゲインアンプ内蔵 (+30dB/+15dB or 0dB)
- 入力レベル: [email protected]=3.0V (= 0.6 x AVDD)
- ADC特性: S/(N+D): 78dB, DR, S/N: [email protected]=0dB
S/(N+D): 77dB, DR, S/N: [email protected]=+15dB
S/(N+D): 72dB, DR, S/N: [email protected]=+30dB
- オフセットキャンセル用HPF内蔵 ([email protected]=44.1kHz)
- Digital ALC (Automatic Level Control) 回路内蔵
(+36dB  54dB, 0.375dB Step, Mute)
3. サンプリング周波数:
- PLL Slave Mode (EXLRCK pin): 7.35kHz  48kHz
- PLL Slave Mode (EXBCLK pin): 7.35kHz  48kHz
- PLL Slave Mode (MCKI pin):
8kHz, 11.025kHz, 12kHz, 16kHz, 22.05kHz, 24kHz, 32kHz, 44.1kHz, 48kHz
- PLL Master Mode:
8kHz, 11.025kHz, 12kHz, 16kHz, 22.05kHz, 24kHz, 32kHz, 44.1kHz, 48kHz
- EXT Master/Slave Mode:
7.35kHz  48kHz (256fs), 7.35kHz  26kHz (512fs), 7.35kHz  13kHz (1024fs)
4. PLL入力周波数:
- MCKI pin:
27MHz, 26MHz, 24MHz, 19.2MHz, 13.5MHz, 13MHz, 12.288MHz, 12MHz,
11.2896MHz
- EXLRCK pin: 1fs
- EXBCLK pin: 32fs/64fs
5. マスタ/スレーブモード
6. オーディオインタフェースフォーマット: MSB First, 2’s compliment
- DSP Mode, 16bit前詰め, I2S
7. シリアルPインタフェース: 3線シリアル
8. 電源電圧:
- AVDD: 2.4  3.6V
- DVDD: 1.6  3.6V
9. 消費電流: 8mA
10. AK5701VN: Ta = 30  85C
AK5701KN: Ta = 40  85C
11. パッケージ : 24-pin QFN (4mm x 4mm)
12. AEC-Q100 Qualified (AK5701KN)
MS0404-J-04
2015/10
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[AK5701]
■ ブロック図
DVDD
DVSS
PDN
LIN1
RIN1
LIN2
S
E
L
ADC
HPF MIX
ALC
or
IVOL
RIN2
LRCK
Audio I/F
Controller
BCLK
S
E
L
SDTO
MPWR
VCOM
AVDD
AVSS
VCOC
Control
Register
PLL
MCKO MCKI
CSP
EXLRCK
EXBCLK
EXSDTI
CSN CCLK CDTI
Figure 1. ブロック図
MS0404-J-04
2015/10
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[AK5701]
■ オーダリングガイド
30  +85C
40  +85C
AK5701用評価ボード
AK5701VN
AK5701KN
AKD5701
24-pin QFN (0.5mm pitch)
24-pin QFN (0.5mm pitch)
PDN
CSN
CCLK
CDTI
MCKI
EXBCLK
18
17
16
15
14
13
■ ピン配置
MCKO
RIN1
22
Top View
9
CSP
LIN1
23
8
SDTO
VCOC
24
7
LRCK
6
10
BCLK
AK5701
5
21
DVSS
LIN2
4
EXSDTI
DVDD
11
3
2
20
AVDD
RIN2
2
EXLRCK
AVSS
12
1
19
VCOM
MPWR
■ AK5355VNとの比較
項目
入力セレクタ
入力ゲイン
マイクバイアス
ALC
モノラルマイクモード
オーディオI/Fフォーマット
PLL
マスタモード
出力データ切替
シリアルコントロール
AK5355VN
なし
+15dB/0dB
なし
なし
なし
Left justified, I2S
なし
なし
なし
なし
電源電圧
2.1  3.6V
パッケージ
動作環境温度
20-pin QFN (4.2mm x 4.2mm)
40  +85C
MS0404-J-04
AK5701
あり
+30dB/+15dB/0dB
あり
あり
あり
DSP Mode, Left justified, I2S
あり
あり
あり
あり
AVDD=2.4  3.6V
DVDD=1.6  3.6V
24-pin QFN (4mm x 4mm)
AK5701VN : 30  +85C
AK5701KN : 40  +85C
2015/10
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[AK5701]
ピン/機能
No.
Pin Name
I/O
Function
コモン電圧出力ピン, 0.5 x AVDD
ADC入力のバイアス電圧です。
2 AVSS
アナロググランドピン
3 AVDD
アナログ電源ピン
4 DVDD
ディジタル電源ピン
5 DVSS
ディジタルグランドピン
6 BCLK
O
オーディオシリアルクロック出力ピン
7 LRCK
O
入出力チャネルクロック出力ピン
8 SDTO
O
オーディオシリアルデータ出力ピン
チップセレクト極性設定ピン
9 CSP
I
“H”: CSN pin = “H” active, C1-0 = “01”
“L”: CSN pin = “L” active, C1-0 = “10”
10 MCKO
O
マスタクロック出力ピン
11 EXSDTI
I
外部オーディオシリアルデータ入力ピン
12 EXLRCK
I
外部入出力チャネルクロック入力ピン
13 EXBCLK
I
外部オーディオシリアルクロック入力ピン
14 MCKI
I
外部マスタクロック入力ピン
15 CDTI
I
コントロールデータ入力ピン
16 CCLK
I
コントロールクロック入力ピン (CSP pin = “H”のとき内部プルダウン)
17 CSN
I
チップセレクトピン
パワーダウンモードピン
18 PDN
I
“H”: パワーアップ
“L”: パワーダウン、リセット、コントロールレジスタの初期化
19 MPWR
O
マイク用電源供給ピン
RIN2
I
(MDIF2 bit = “0”)
Rchアナログ入力2ピン
20
RIN+
I
(MDIF2 bit = “1”)
Rch差動非反転入力ピン
LIN2
I
(MDIF2 bit = “0”)
Lchアナログ入力2ピン
21
I
(MDIF2 bit = “1”)
Rch差動反転入力ピン
RIN
RIN1
I
(MDIF1 bit = “0”)
Rchアナログ入力1ピン
22
I
(MDIF1 bit = “1”)
Lch差動反転入力ピン
LIN
LIN1
I
(MDIF1 bit = “0”)
Lchアナログ入力1ピン
23
LIN+
I
(MDIF1 bit = “1”)
Lch差動非反転入力ピン
PLLのループフィルタ用出力ピン
24 VCOC
O
AVSSとの間に抵抗とコンデンサをシリーズ接続して下さい。
Note 1. アナログ入力ピン (LIN1, RIN1, LIN2, RIN2)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。
1
VCOM
O
■ 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、適切に処理して下さい。
区分
Analog
Digital
ピン名
MPWR, VCOC, LIN1/LIN+, RIN1/LIN,
LIN2/RIN, RIN2/RIN+
BCLK, LRCK, SDTO, MCKO
MCKI, EXBCLK, EXLRCK, EXSDTI
MS0404-J-04
設定
オープン
オープン
DVSSに接続
2015/10
-4-
[AK5701]
絶対最大定格
(AVSS, DVSS=0V; Note 2)
Parameter
Symbol
Min.
Power Supplies:
Analog
AVDD
0.3
Digital
DVDD
0.3
|AVSS – DVSS| (Note 3)
GND
Input Current, Any Pin Except Supplies
IIN
Analog Input Voltage (Note 4)
VINA
0.3
Digital Input Voltage (Note 5)
VIND
0.3
Ambient Temperature
AK5701VN
Ta
30
(powered applied)
AK5701KN
Ta
40
Storage Temperature
Tstg
65
Note 2. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
Note 3. AVSSとDVSSは同じアナロググランドに接続して下さい。
Note 4. LIN1/LIN+, RIN1/LIN, LIN2/RIN, RIN2/RIN+ pins
Note 5. PDN, CSN, CCLK, CDTI, CSP, MCKI, EXSDTI, EXLRCK, EXBCLK pins
Max.
4.6
4.6
0.3
10
AVDD+0.3
DVDD+0.3
85
85
150
Unit
V
V
V
mA
V
V
C
C
C
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、通常の動作は保証
されません。
推奨動作条件
(AVSS, DVSS=0V; Note 2)
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
Power Supplies
Analog
AVDD
2.4
3.0
3.6
V
(Note 6)
Digital
DVDD
1.6
3.0
AVDD
V
Note 2. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
Note 6. AVDD, DVDD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。AVDDだけをOFFした場合、
DVDDのリーク電流が増加する可能性があります。DVDDをOFFする場合はAVDDもOFF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
ご注意下さい。
MS0404-J-04
2015/10
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[AK5701]
アナログ特性
(Ta=25C; AVDD, DVDD=3.0V; AVSS=DVSS=0V; PLL Master Mode; MCKI=12MHz, fs=44.0995kHz, BCLK=64fs;
Signal Frequency=1kHz; 16bit Data; Measurement frequency=20Hz  20kHz; unless otherwise specified)
Parameter
Min.
Typ.
Max.
Unit
MIC Amplifier: LIN1, RIN1, LIN2, RIN2 pins; MDIF1 = MDIF2 bits = “0” (Single-ended inputs)
MGAIN1-0 bits = “00”
40
60
80
k
Input
Resistance MGAIN1-0 bits = “01” or “10”
20
30
40
k
MGAIN1-0 bits = “00”
0
dB
Gain
MGAIN1-0 bits = “01”
+15
dB
MGAIN1-0 bits = “10”
+30
dB
MIC Amplifier: LIN+, LIN, RIN+, RIN pins; MDIF1 = MDIF2 bits = “1” (Full-differential input)
Input Voltage (Note 7)
MGAIN1-0 bits = “01”
0.37
Vpp
MGAIN1-0 bits = “10”
0.066
Vpp
MIC Power Supply: MPWR pin
Output Voltage (Note 8)
2.02
2.25
2.48
V
Load Resistance
0.5
k
Load Capacitance
30
pF
ADC Analog Input Characteristics: LIN1/RIN1/LIN2/RIN2 pins (Single-ended inputs)  ADC  IVOL,
MGAIN=+15dB, IVOL=0dB, ALC=OFF
Resolution
16
Bits
MGAIN=+30dB
0.057
Vpp
Input Voltage (Note 9)
MGAIN=+15dB
0.27
0.32
0.37
Vpp
MGAIN=0dB
1.53
1.80
2.07
Vpp
67
77
dB
S/(N+D) (0.5dBFS) (Note 10)
79
87
dB
D-Range (60dBFS, A-weighted) (Note 11)
S/N (A-weighted) (Note 11)
79
87
dB
Interchannel Isolation (Note 12)
80
90
dB
MGAIN=+30dB
0.2
dB
Interchannel Gain Mismatch
MGAIN=+15dB
0.2
1.0
dB
MGAIN=0dB
0.2
0.5
dB
Power Supplies:
Power Supply Current: AVDD+DVDD
Power Up (PDN pin = “H”) (Note 13)
8
12
mA
Power Down (PDN pin = “L”) (Note 14)
1
20
A
Note 7. プラス入力ピンとマイナス入力ピンの差分です。ACカップリングコンデンサを各入力ピンにシリー
ズに接続して下さい。MGAIN1-0 bits = “00”のとき差動入力は使用禁止です。LIN+, LIN, RIN+, RIN pin
の最大入力電圧はそれぞれAVDDに比例します。Vin = |(L/RIN+)  (L/RIN)| = 0.123 x AVDD
(max)@MGAIN1-0 bits = “01”, 0.022 x AVDD (max)@MGAIN1-0 bits = “10”.
この電圧を越える信号が入力された場合、ADCの動作は保証できません。
Note 8. 出力電圧はAVDDに比例します。Vout = 0.75 x AVDD (typ)。
Note 9. 入力電圧はAVDDに比例します。Vin = 0.107 x AVDD (typ)@MGAIN1-0 bits = “01” (+15dB), Vin = 0.6 x
AVDD(typ)@MGAIN1-0 bits = “00” (0dB)
Note 10. 78dB(typ)@MGAIN=0dB, 72dB(typ)@MGAIN=+30dB
Note 11. 89dB(typ)@MGAIN=0dB, 77dB(typ)@MGAIN=+30dB
Note 12. 100dB(typ)@MGAIN=0dB, 80dB(typ)@MGAIN=+30dB
Note 13. PLL Master Mode (MCKI=12MHz)で、PMADL = PMADR = PMVCM = PMPLL = PMMP = M/S bits = “1”,
MCKO = “0”の場合です。このとき、MPWR pinの出力電流は0mAです。
AVDD=6.4mA(typ), DVDD=1.6mA(typ).
EXT Slave Mode (PMPLL = M/S = MCKO bits = “0”)の場合: AVDD=5.7mA(typ), DVDD=1.3mA(typ).
Bypass Mode (THR bit = “1”, PMADL = PMADR = M/S bits = “0”), fs=8kHzの場合: AVDD=1A(typ),
DVDD=150A(typ).
Note 14. 全てのディジタル入力ピンをDVDDまたはDVSSに固定した時の値です。
MS0404-J-04
2015/10
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[AK5701]
フィルタ特性
(Ta=25C; AVDD=2.4  3.6V; DVDD=1.6  3.6V; fs=44.1kHz)
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband (Note 15)
PB
0
17.4
kHz
0.1dB
20.0
kHz
1.0dB
21.1
kHz
3.0dB
Stopband (Note 15)
SB
25.7
kHz
Passband Ripple
PR
dB
0.1
Stopband Attenuation
SA
65
dB
Group Delay (Note 16)
GD
18
1/fs
Group Delay Distortion
0
GD
s
ADC Digital Filter (HPF): HPF1-0 bits = “00”
Frequency Response (Note 15) 3.0dB
FR
3.4
Hz
10
Hz
0.5dB
22
Hz
0.1dB
Note 15. 各振幅特性の周波数は fs (システムサンプリングレート)に比例します。
例えば、PB=20.0kHz(@1.0dB)は0.454 x fsです(ADC)。各応答は1kHzを基準にします。
Note 16. 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16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。
DC特性
(Ta=25C; AVDD=2.4  3.6V; DVDD=1.6  3.6V)
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
High-Level Input Voltage
Except CSP pin; 2.2V DVDD 3.6V
VIH
70DVDD
Except CSP pin; 1.6V DVDD <2.2V
VIH
80DVDD
CSP pin
VIH
90DVDD
Low-Level Input Voltage
Except CSP pin; 2.2V DVDD 3.6V
VIL
30DVDD
Except CSP pin; 1.6V DVDD <2.2V
VIL
20DVDD
CSP pin
VIL
10DVDD
High-Level Output Voltage
(Iout= 200A)
VOH
DVDD0.2
Low-Level Output Voltage
(Iout= 200A)
VOL
0.2
Input Leakage Current (Note 17)
Iin
10
Note 17. CSP pin = “H”のとき、CCLK pinは内部でプルダウンされています(typ. 100k)。
MS0404-J-04
Unit
V
V
V
V
V
V
V
V
A
2015/10
-7-
[AK5701]
スイッチング特性
(Ta=25C; AVDD=2.4  3.6V; DVDD=1.6  3.6V; CL=20pF)
Parameter
Symbol
PLL Master Mode (PLL Reference Clock = MCKI pin)
MCKI Input Timing
Frequency
fCLK
Pulse Width Low
tCLKL
Pulse Width High
tCLKH
MCKO Output Timing
Frequency
fMCK
Duty Cycle
Except 256fs at fs=32kHz, 29.4kHz
dMCK
256fs at fs=32kHz, 29.4kHz
dMCK
LRCK Output Timing
Frequency
Except DSP Mode 1
fs
DSP Mode 1 (Note 18)
fsd
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
BCLK Output Timing
Period
BCKO1-0 bit = “01”
tBCK
BCKO1-0 bit = “10”
tBCK
Duty Cycle
dBCK
PLL Slave Mode (PLL Reference Clock = MCKI pin)
MCKI Input Timing
Frequency
fCLK
Pulse Width Low
tCLKL
Pulse Width High
tCLKH
MCKO Output Timing
Frequency
fMCK
Duty Cycle
Except 256fs at fs=32kHz, 29.4kHz
dMCK
256fs at fs=32kHz, 29.4kHz
dMCK
EXLRCK Input Timing
Frequency
fs
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
EXBCLK Input Timing
Period
tBCK
Pulse Width Low
tBCKL
Pulse Width High
tBCKH
PLL Slave Mode (PLL Reference Clock = EXLRCK pin)
EXLRCK Input Timing
Frequency
fs
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
EXBCLK Input Timing
Period
tBCK
Pulse Width Low
tBCKL
Pulse Width High
tBCKH
Note 18. サンプリング周波数は7.35kHz  48kHzです。
MS0404-J-04
Min.
Typ.
Max.
Unit
11.2896
0.4/fCLK
0.4/fCLK
-
27
-
MHz
ns
ns
0.2352
-
12.288
MHz
40
-
50
33
60
-
%
%
7.35
14.7
-
tBCK
50
48
96
-
kHz
kHz
ns
%
-
1/(32fs)
1/(64fs)
50
-
ns
ns
%
11.2896
0.4/fCLK
0.4/fCLK
-
27
-
MHz
ns
ns
0.2352
-
12.288
MHz
40
-
50
33
60
-
%
%
7.35
tBCK60
45
-
48
1/fs  tBCK
55
kHz
ns
%
1/(64fs)
0.4 x tBCK
0.4 x tBCK
-
1/(32fs)
-
ns
ns
ns
7.35
tBCK60
45
-
48
1/fs  tBCK
55
kHz
ns
%
1/(64fs)
0.4 x tBCK
0.4 x tBCK
-
1/(32fs)
-
ns
ns
ns
2015/10
-8-
[AK5701]
Parameter
Symbol
PLL Slave Mode (PLL Reference Clock = EXBCLK pin)
EXLRCK Input Timing
Frequency
fs
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
EXBCLK Input Timing
Period
PLL3-0 bits = “0010”
tBCK
PLL3-0 bits = “0011”
tBCK
Pulse Width Low
tBCKL
Pulse Width High
tBCKH
External Slave Mode
MCKI Input Timing
Frequency
256fs
fCLK
512fs
fCLK
1024fs
fCLK
Pulse Width Low
tCLKL
Pulse Width High
tCLKH
EXLRCK Input Timing
Frequency
256fs
fs
512fs
fs
1024fs
fs
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
EXBCLK Input Timing
Period
tBCK
Pulse Width Low
tBCKL
Pulse Width High
tBCKH
External Master Mode
MCKI Input Timing
Frequency
256fs
fCLK
512fs
fCLK
1024fs
fCLK
Pulse Width Low
tCLKL
Pulse Width High
tCLKH
LRCK Output Timing
Frequency
fs
DSP Mode: Pulse Width High
tLRCKH
Except DSP Mode: Duty Cycle
Duty
BCLK Output Timing
Period
BCKO1-0 bit = “01”
tBCK
BCKO1-0 bit = “10”
tBCK
Duty Cycle
dBCK
MS0404-J-04
Min.
Typ.
Max.
Unit
7.35
tBCK60
45
-
48
1/fs  tBCK
55
kHz
ns
%
0.4 x tBCK
0.4 x tBCK
1/(32fs)
1/(64fs)
-
-
ns
ns
ns
ns
1.8816
3.7632
7.5264
0.4/fCLK
0.4/fCLK
-
12.288
13.312
13.312
-
MHz
MHz
MHz
ns
ns
7.35
7.35
7.35
tBCK60
45
-
48
26
13
1/fs  tBCK
55
kHz
kHz
kHz
ns
%
312.5
130
130
-
-
ns
ns
ns
1.8816
3.7632
7.5264
0.4/fCLK
0.4/fCLK
-
12.288
13.312
13.312
-
MHz
MHz
MHz
ns
ns
7.35
-
tBCK
50
48
-
kHz
ns
%
-
1/(32fs)
1/(64fs)
50
-
ns
ns
%
2015/10
-9-
[AK5701]
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Audio Interface Timing (DSP Mode)
Master Mode
tDBF
LRCK “” to BCLK “” (Note 19)
0.5 x tBCK  40 0.5 x tBCK 0.5 x tBCK + 40
tDBF
LRCK “” to BCLK “” (Note 20)
0.5 x tBCK  40 0.5 x tBCK 0.5 x tBCK + 40
tBSD
70
BCLK “” to SDTO (BCKP bit = “0”)
70
tBSD
70
BCLK “” to SDTO (BCKP bit = “1”)
70
Slave Mode
tLRB
0.4 x tBCK
EXLRCK “” to EXBCLK “” (Note 19)
tLRB
0.4 x tBCK
EXLRCK “” to EXBCLK “” (Note 20)
tBLR
0.4 x tBCK
EXBCLK “” to EXLRCK “” (Note 19)
tBLR
0.4
x
tBCK
EXBCLK “” to EXLRCK “” (Note 20)
tBSD
80
EXBCLK “” to SDTO (BCKP bit = “0”)
tBSD
80
EXBCLK “” to SDTO (BCKP bit = “1”)
Audio Interface Timing (Left justified & I2S)
Master Mode
tMBLR
40
BCLK “” to LRCK Edge (Note 21)
40
LRCK Edge to SDTO (MSB)
tLRD
70
70
(Except I2S mode)
tBSD
70
BCLK “” to SDTO
70
Slave Mode
tLRB
50
EXLRCK Edge to EXBCLK “” (Note 21)
tBLR
50
EXBCLK “” to EXLRCK Edge (Note 21)
EXLRCK Edge to SDTO (MSB)
tLRD
80
(Except I2S mode)
tBSD
80
EXBCLK “” to SDTO
Note 19. MSBS, BCKP bits = “00” or “11”
Note 20. MSBS, BCKP bits = “01” or “10”
Note 21. この規格値はEXLRCKのエッジとEXBCLKの “”が重ならないように規定しています。
MS0404-J-04
Unit
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
2015/10
- 10 -
[AK5701]
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Control Interface Timing (CSP pin = “L”)
CCLK Period
tCCK
142
CCLK Pulse Width Low
tCCKL
56
Pulse Width High
tCCKH
56
CDTI Setup Time
tCDS
28
CDTI Hold Time
tCDH
28
CSN “H” Time
tCSW
150
tCSS
50
CSN Edge to CCLK “” (Note 22)
tCSH
50
CCLK “” to CSN Edge (Note 22)
Control Interface Timing (CSP pin = “H”)
CCLK Period
tCCK
142
CCLK Pulse Width Low
tCCKL
56
Pulse Width High
tCCKH
56
CDTI Setup Time
tCDS
28
CDTI Hold Time
tCDH
28
CSN “L” Time
tCSW
150
tCSS
50
CSN Edge to CCLK “” (Note 22)
tCSH
50
CCLK “” to CSN Edge (Note 22)
Power-down & Reset Timing
PDN Pulse Width (Note 23)
tPD
150
PMADL or PMADR “” to SDTO valid (Note 24)
HPF1-0 bits = “00”
tPDV
3088
HPF1-0 bits = “01”
tPDV
1552
HPF1-0 bits = “10”
tPDV
784
Note 22. この規格はCSNのエッジとCCLKのCCLKの“”が重ならないように規定しています。
Note 23. AK5701はPDN pin = “L”でリセットされます。
Note 24. 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。
MS0404-J-04
Unit
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
1/fs
1/fs
1/fs
2015/10
- 11 -
[AK5701]
■ タイミング波形
1/fCLK
VIH
MCKI
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
50%DVDD
LRCK
tLRCKH
tLRCKL
tBCK
Duty = tLRCKH x fs x 100
tLRCKL x fs x 100
50%DVDD
BCLK
tBCKH
tBCKL
1/fMCK
dBCK = tBCKH / tBCK x 100
tBCKL / tBCK x 100
MCKO
50%DVDD
tMCKL
dMCK = tMCKL x fMCK x 100
Figure 2. Clock Timing (PLL/EXT Master mode)
tLRCKH
LRCK
50%DVDD
tBCK
tDBF
dBCK
BCLK
(BCKP = "0")
50%DVDD
BCLK
(BCKP = "1")
50%DVDD
tBSD
SDTO
MSB
50%DVDD
Figure 3. Audio Interface Timing (PLL/EXT Master mode & DSP mode: MSBS = “0”)
MS0404-J-04
2015/10
- 12 -
[AK5701]
tLRCKH
LRCK
50%DVDD
tBCK
tDBF
dBCK
BCLK
(BCKP = "1")
50%DVDD
BCLK
(BCKP = "0")
50%DVDD
tBSD
SDTO
MSB
50%DVDD
Figure 4. Audio Interface Timing (PLL/EXT Master mode & DSP mode: MSBS = “1”)
50%DVDD
LRCK
tMBLR
tBCKL
BCLK
50%DVDD
tLRD
tBSD
SDTO
50%DVDD
Figure 5. Audio Interface Timing (PLL/EXT Master mode & Except DSP mode)
MS0404-J-04
2015/10
- 13 -
[AK5701]
1/fs
VIH
EXLRCK
VIL
tLRCKH
tBLR
tBCK
VIH
EXBCLK
(BCKP = "0")
VIL
tBCKH
tBCKL
VIH
EXBCLK
(BCKP = "1")
VIL
Figure 6. Clock Timing (PLL Slave mode; PLL Reference Clock = EXLRCK or EXBCLK pin & DSP mode; MSBS = 0)
1/fs
VIH
EXLRCK
VIL
tLRCKH
tBLR
tBCK
VIH
EXBCLK
(BCKP = "1")
VIL
tBCKH
tBCKL
VIH
EXBCLK
(BCKP = "0")
VIL
Figure 7. Clock Timing (PLL Slave mode; PLL Reference Clock = EXLRCK or EXBCLK pin & DSP mode; MSBS = 1)
MS0404-J-04
2015/10
- 14 -
[AK5701]
1/fCLK
VIH
MCKI
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
VIH
EXLRCK
VIL
tLRCKH
tLRCKL
tBCK
Duty = tLRCKH x fs x 100
= tLRCKL x fs x 100
VIH
EXBCLK
VIL
tBCKH
tBCKL
fMCK
50%DVDD
MCKO
tMCKL
dMCK = tMCKL x fMCK x 100
Figure 8. Clock Timing (PLL Slave mode; PLL Reference Clock = MCKI pin & Except DSP mode)
tLRCKH
VIH
EXLRCK
VIL
tLRB
VIH
EXBCLK
VIL
(BCKP = "0")
VIH
EXBCLK
(BCKP = "1")
VIL
tBSD
SDTO
MSB
50%DVDD
Figure 9. Audio Interface Timing (PLL Slave mode & DSP mode; MSBS = 0)
MS0404-J-04
2015/10
- 15 -
[AK5701]
tLRCKH
VIH
EXLRCK
VIL
tLRB
VIH
EXBCLK
VIL
(BCKP = "1")
VIH
EXBCLK
(BCKP = "0")
VIL
tBSD
SDTO
50%DVDD
MSB
Figure 10. Audio Interface Timing (PLL Slave mode, DSP mode; MSBS = 1)
1/fCLK
VIH
MCKI
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
VIH
EXLRCK
VIL
tLRCKH
tLRCKL
Duty = tLRCKH x fs x 100
tLRCKL x fs x 100
tBCK
VIH
EXBCLK
VIL
tBCKH
tBCKL
Figure 11. Clock Timing (EXT Slave mode)
MS0404-J-04
2015/10
- 16 -
[AK5701]
VIH
EXLRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
EXBCLK
VIL
tLRD
SDTO
tBSD
MSB
50%DVDD
Figure 12. Audio Interface Timing (PLL/EXT Slave mode)
MS0404-J-04
2015/10
- 17 -
[AK5701]
VIH
CSN
VIL
tCSS
tCCKL
tCCKH
VIH
CCLK
VIL
tCCK
tCDH
tCDS
VIH
CDTI
C1
C0
R/W
VIL
Figure 13. WRITE Command Input Timing (CSP pin = “L”)
tCSW
VIH
CSN
VIL
tCSH
VIH
CCLK
VIL
VIH
CDTI
D2
D1
D0
VIL
Figure 14. WRITE Data Input Timing (CSP pin = “L”)
MS0404-J-04
2015/10
- 18 -
[AK5701]
VIH
CSN
VIL
tCSS
tCCKL
tCCKH
VIH
CCLK
VIL
tCCK
tCDH
tCDS
VIH
CDTI
C1
C0
R/W
VIL
Figure 15. WRITE Command Input Timing (CSP pin = “H”)
tCSW
VIH
CSN
VIL
tCSH
VIH
CCLK
VIL
VIH
CDTI
D2
D1
D0
VIL
Figure 16. WRITE Data Input Timing (CSP pin = “H”)
MS0404-J-04
2015/10
- 19 -
[AK5701]
PMADL bit
or
PMADR bit
tPDV
SDTO
50%DVDD
Figure 17. Power Down & Reset Timing 1
tPD
PDN
VIL
Figure 18. Power Down & Reset Timing 2
MS0404-J-04
2015/10
- 20 -
[AK5701]
機能説明
■ システムクロック
外部とのI/Fモードは以下の5通りの方法があります。(Table 1 and Table 2)
Mode
PMPLL bit
M/S bit
PLL3-0 bits
Figure
PLL Master Mode (Note 25)
1
1
See Table 4
Figure 19
PLL Slave Mode 1
1
0
See Table 4
Figure 20
(PLL Reference Clock: MCKI pin)
PLL Slave Mode 2
1
0
See Table 4
Figure 21
(PLL Reference Clock: EXLRCK or EXBCLK pin)
EXT Slave Mode
0
0
x
Figure 22
EXT Master Mode (Note 26)
0
1
x
Figure 23
Note 25. PLL Master Modeに設定する過程で、M/S bit = “1”, PMPLL bit = “0”, MCKO bit = “1”のときMCKO pin
から正常でない周波数のクロックが出力されます。
Note 26. EXT Master Modeで使用する場合、Figure 49の手順で設定して下さい。
Table 1. Clock Mode Setting (x: Don’t care)
Mode
PLL Master Mode
MCKO bit
MCKO pin
0
L
PS1-0 bitsで
選択
L
PS1-0 bitsで
選択
1
PLL Slave Mode
(PLL Reference Clock: MCKI pin)
0
1
MCKI pin
PLL3-0 bits
で選択
PLL3-0 bits
で選択
PLL Slave Mode
(PLL Reference Clock: EXLRCK
or EXBCLK pin)
0
L
GND
EXT Slave Mode
0
L
FS1-0 bitsで
選択
EXT Master Mode
0
L
FS1-0 bitsで
選択
BCLK pin,
LRCK pin,
EXBCLK pin EXLRCK pin
BCLK pin
LRCK pin
(BCKO1-0
(1fs)
bitsで選択)
(Note 27)
EXBCLK pin EXLRCK pin
(1fs)
( 32fs)
EXBCLK pin
EXLRCK pin
(PLL3-0 bits
(1fs)
で選択)
EXBCLK pin EXLRCK pin
(1fs)
( 32fs)
BCLK pin
LRCK pin
(BCKO1-0
(1fs)
bitsで選択)
Note 27. PLL Master ModeでDSP Mode 1のとき、LRCKは2fsです。
Table 2. Clock pins state in Clock Mode
■ マスタモードとスレーブモードの切り替え
マスタモードとスレーブモードの切り替えはM/S bitで行います。“1”でマスタモード、“0”でスレーブモード
です。AK5701はパワーダウン時 (PDN pin = “L”)、及びパワーダウン解除後はスレーブモードです。パワー
ダウン解除後、M/S bitを “1”に変更することでマスタモードになります。
M/S bit
0
1
Mode
使用するピン
Slave Mode
EXBCLK, EXLRCK
Master Mode
BCLK, LRCK
Table 3. Select Master/Salve Mode
MS0404-J-04
(default)
2015/10
- 21 -
[AK5701]
■ PLLモード
PMPLL bit = “1”の時、内蔵の高精度アナログPLLはFS3-0 bit, PLL3-0 bitで選択したクロックに応じて動作しま
す。PLLのロック時間は、電源投入後、PMPLL bit を “0”  “1”に変更し、安定したクロックが入力された場
合、またはサンプリング周波数が変更された場合、Table 4の通りです。
1) PLL Modeの設定
Mode
PLL3
bit
PLL2
bit
PLL1
bit
PLL0
bit
PLL基準クロ
ック入力ピン
入力周波数
0
2
0
0
0
0
0
1
0
0
EXLRCK pin
EXBCLK pin
1fs
32fs
3
0
0
1
1
EXBCLK pin
64fs
4
5
6
7
8
9
12
13
14
15
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
VCOC pinの
R,C
C[F]
R[]
6.8k
220n
10k
4.7n
10k
10n
10k
4.7n
10k
10n
10k
4.7n
10k
4.7n
10k
4.7n
10k
4.7n
10k
4.7n
10k
4.7n
10k
10n
10k
10n
10k
220n
10k
220n
MCKI pin
11.2896MHz
MCKI pin
12.288MHz
MCKI pin
12MHz
MCKI pin
24MHz
MCKI pin
19.2MHz
MCKI pin
12MHz (Note 28)
MCKI pin
13.5MHz
MCKI pin
27MHz
MCKI pin
13MHz
MCKI pin
26MHz
Others
Others
N/A
Note 28. PLL3-0 bits = “0110”と “1001”の相違はTable 5を参照して下さい。
Table 4. Setting of PLL Mode (fs: Sampling Frequency, N/A: Not available)
PLLロッ
ク時間
(max)
80ms
2ms
4ms
2ms
4ms
40ms
40ms
40ms
40ms
40ms
40ms
40ms
40ms
60ms
60ms
(default)
2) PLL Modeのサンプリング周波数設定
MCKI入力の場合は、Table 5の設定によりサンプリング周波数が選択できます。
Mode
FS3 bit
FS2 bit
FS1 bit
FS0 bit
Sampling Frequency
0
0
0
0
0
8kHz
1
0
0
0
1
12kHz
2
0
0
1
0
16kHz
3
0
0
1
1
24kHz
7.35kHz
0
1
0
4
0
7.349918kHz (Note 29)
11.025kHz
5
0
1
0
1
11.024877kHz (Note 29)
14.7kHz
6
0
1
1
0
14.69984kHz (Note 29)
22.05kHz
7
0
1
1
1
22.04975kHz (Note 29)
32kHz
10
1
0
1
0
48kHz
11
1
0
1
1
29.4kHz
14
1
1
1
0
29.39967kHz (Note 29)
44.1kHz
15
1
1
1
1
(default)
44.0995kHz (Note 29)
Others
Others
N/A
Note 29. PLL3-0 bits = “1001”のときです。
Table 5. Setting of Sampling Frequency at PMPLL bit = “1” and Reference Clock=MCKI pin (N/A: Not available)
MS0404-J-04
2015/10
- 22 -
[AK5701]
EXLRCK or EXBCLKより入力の場合は、FS3, FS2 bitでサンプリング周波数の設定を行って下さい(Table 6)。
Mode
FS3 bit
FS2 bit
FS1 bit
FS0 bit
Sampling Frequency Range
0
0
x
x
7.35kHz  fs  12kHz
0
0
1
x
x
12kHz < fs  24kHz
1
1
x
x
x
24kHz < fs  48kHz
2
(default)
Others
Others
N/A
(x: Don’t care, N/A: Not available)
Table 6. Setting of Sampling Frequency at PMPLL bit = “1” and Reference=EXLRCK/EXBCLK
■ PLLのアンロックについて
1) PLL Master Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “1”)
このモードで PMPLL bit = “0”  “1”にした後PLLがロックするまでの間、BCLKとLRCKは “L”を出力、MCKO
bit = “1”のときMCKO pinからは正常でない周波数のクロックが出力されます。MCKO bit = “0”の場合は、
MCKO pinは “L”を出力します。(Table 7)
DSP Mode 0, 1において、PMPLL bit = “0”  “1”設定によりPLLがロックした後、BCLKとLRCKはLchのデー
タに対応して出力を開始します。DSP Mode 0, 1でMSBS bit = “0”, BCKP bit = “1”またはMSBS bit = “1”, BCKP bit
= “0”の場合、BCLK出力開始の1発目の “H”幅が2発目以降に比べて1/(256fs)だけ短くなります。
サンプリング周波数を変更する場合は一度PMPLL bit = “0”にすることでアンロック状態の不定なBCLK,
LRCKを出力させずに “L”を出力させることができます。
MCKO pin
BCLK pin
LRCK pin
MCKO bit = “0”
MCKO bit = “1”
“L” Output
“L” Output
“L” Output
PMPLL bit “0”  “1”直後
不定
“L” Output
PLL Unlock 時(上記以外)
不定
不定
不定
“L” Output
1fs Output (Note 30)
See Table 9
See Table 10
PLL Lock 時
Note 30. DSP Mode 1のとき、LRCKは2fsです。
Table 7. Clock Operation at PLL Master Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “1”)
PLL State
2) PLL Slave Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “0”)
このモードでは PMPLL bit = “0”  “1”にした後PLLがロックするまでの間、MCKOからは正常でない周波数
のクロックが出力されます。その後、PLLがロックするとMCKO pinからTable 9で選択されたクロックが出力
されます。但し、PLLがアンロックになった場合、ADCからは正常なデータが出力されません。
MCKO pin
MCKO bit = “0” MCKO bit = “1”
“L” Output
PMPLL bit “0”  “1”直後
不定
“L”
Output
PLL Unlock 時(上記以外)
不定
“L” Output
See Table 9
PLL Lock 時
Table 8. Clock Operation at PLL Slave Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “0”)
PLL State
MS0404-J-04
2015/10
- 23 -
[AK5701]
■ PLL Master Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “1”)
外部から11.2896MHz, 12MHz , 12.288MHz, 13MHz, 13.5MHz, 19.2MHz, 24MHz, 26MHz or 27MHz のクロックを
入力し、内部のPLLによりMCKO, BCLK, LRCKクロックを生成し出力します。マスタクロック出力(MCKO)
はPS1-0 bit (Table 9)で設定された周波数を出力し、MCKO bitでON/OFF可能です。BCLK出力はBCKO1-0 bits
により、32fs or 64fsを選択することができます。(Table 10)
11.2896MHz, 12MHz, 12.288MHz, 13MHz
13.5MHz, 19.2MHz, 24MHz, 26MHz, 27MHz
DSP or P
AK5701
MCKI
MCKO
BCLK
LRCK
256fs/128fs/64fs/32fs
32fs, 64fs
1fs
MCLK
BCLK
LRCK
SDTI
SDTO
Figure 19. PLL Master Mode
Mode
0
1
2
3
PS1 bit
PS0 bit
MCKO pin
0
0
256fs
(default)
0
1
128fs
1
0
64fs
1
1
32fs
Table 9. MCKO周波数 (PLLモード, MCKO bit = “1”)
BCKO1 bit
BCKO0 bit
BCLK出力周波数
0
0
N/A
0
1
32fs
(default)
1
0
64fs
1
1
N/A
Table 10. BCLK Output Frequency at Master Mode (N/A: Not available)
MS0404-J-04
2015/10
- 24 -
[AK5701]
■ PLL Slave Mode (PMPLL bit = “1”, M/S bit = “0”)
MCKI, EXBCLK or EXLRCK pinへ入力されるクロックを基準に内部のPLLにてAK5701に必要なクロックを生
成します。PLLの基準クロックは、PLL3-0 bitにて設定することができます(Table 4)。
a) PLL 基準クロック: MCKI pin
MCKOに同期したEXBCLK, EXLRCKを入力します。MCKOとEXLRCKは同期する必要がありますが位相を合
わせる必要はありません。マスタクロック出力(MCKO pin)はPS1-0 bit (Table 9)で設定された周波数を出力し、
MCKO bitでON/OFF可能です。サンプリング周波数は、FS3-0 bitで設定することができます。(Table 5)
11.2896MHz, 12MHz, 12.288MHz, 13MHz
13.5MHz, 19.2MHz, 24MHz, 26MHz, 27MHz
AK5701
DSP or P
MCKI
MCKO
256fs/128fs/64fs/32fs
EXBCLK
EXLRCK
 32fs
1fs
MCLK
BCLK
LRCK
SDTI
SDTO
Figure 20. PLL Slave Mode 1 (PLL Reference Clock: MCKI pin)
ADCが動作中(PMADL bit = “1” or PMADR bit = “1”)は外部クロック(MCKI, EXBCLK, EXLRCK)を止めてはい
けません。これらのクロックが供給されない場合、内部にダイナミックなロジックを使用しているため、過
電流が流れ、動作が異常になる可能性があります。クロックを止める場合はパワーダウン状態
(PMADL=PMADR bits = “0”)にしてください。
b) PLL 基準クロック: EXBCLK or EXLRCK pin
FS3-0 bitを設定することで、7.35kHz  48kHzの任意のサンプリング周波数に対応します。(Table 6)
AK5701
DSP or P
MCKI
EXBCLK
EXLRCK
32fs, 64fs
1fs
BCLK
LRCK
SDTI
SDTO
Figure 21. PLL Slave Mode 2 (PLL Reference Clock: EXLRCK or EXBCLK pin)
MS0404-J-04
2015/10
- 25 -
[AK5701]
■ EXT Slave Mode (PMPLL bit = “0”, M/S bit = “0”)
PMPLL bitを“0”にすることで、外部クロックスレーブモード(EXT Slave Mode)で動作し、MCKI pinからPLL
を介さずに直接、ADCにマスタクロックを入力できます。このモードは通常のオーディオCODECとのI/Fに
対して互換性があります。必要なクロックはMCKI (256fs, 512fs or 1024fs), EXBCLK (32fs), EXLRCK(fs)です。
MCKIとEXLRCKは同期する必要がありますが位相を合わせる必要はありません。MCKIの入力周波数は
FS1-0 bitにより選択することが可能です。(Table 11)
MCKI Input
Sampling Frequency
Frequency
Range
x
0
0
0
256fs
7.35kHz  48kHz
x
1
0
1
1024fs
7.35kHz  13kHz
x
2
1
0
512fs
7.35kHz  26kHz
x
3
1
1
256fs
(default)
7.35kHz  48kHz
Table 11. EXT Slave Mode (PMPLL bit = “0”, M/S bit = “0”) 時のMCKI周波数の設定 (x: Don’t care)
Mode
FS3-2 bits
FS1 bit
FS0 bit
ADCが動作中(PMADL bit = “1” or PMADR bit = “1”)は外部クロック(MCKI, EXBCLK, EXLRCK)を止めてはい
けません。これらのクロックが供給されない場合、内部にダイナミックなロジックを使用しているため、過
電流が流れ、動作が異常になる可能性があります。クロックを止める場合はパワーダウン状態
(PMADL=PMADR bits = “0”)にしてください。
AK5701
DSP or P
MCKO
256fs, 512fs or 1024fs
MCKI
MCLK
EXBCLK
EXLRCK
 32fs
1fs
BCLK
LRCK
SDTI
SDTO
Figure 22. EXT Slave Mode
MS0404-J-04
2015/10
- 26 -
[AK5701]
■ EXT Master Mode (PMPLL bit = “0”, M/S bit = “1”, TE3-0 bits = “0101”, TMASTER bit = “1”)
Figure 49の手順例に従ってレジスタを設定することで、外部クロックマスタモード(EXT Master Mode)で動作
し、MCKI pinからPLLを介さずに直接、ADCにマスタクロックを入力できます。必要なクロックはMCKI
(256fs, 512fs or 1024fs)です。MCKIの入力周波数はFS1-0 bitにより選択することが可能です(Table 12)。
Mode
0
1
2
3
MCKI Input
Sampling Frequency
Frequency
Range
x
0
0
256fs
7.35kHz  48kHz
x
0
1
1024fs
7.35kHz  13kHz
x
1
0
512fs
7.35kHz  26kHz
x
1
1
256fs
7.35kHz  48kHz
Table 12. EXT Master Mode時のMCKI周波数の設定 (x: Don’t care)
FS3-2 bits
FS1 bit
FS0 bit
(default)
ADCが動作中(PMADL bit = “1” or PMADR bit = “1”)はMCKIを止めてはいけません。MCKIが供給されない場
合、内部にダイナミックなロジックを使用しているため、過電流が流れ、動作が異常になる可能性がありま
す。MCKIを止める場合はパワーダウン状態(PMADL=PMADR bits = “0”)にしてください。
AK5701
DSP or P
MCKO
256fs, 512fs or 1024fs
MCKI
BCLK
LRCK
MCLK
32fs or 64fs
1fs
BCLK
LRCK
SDTI
SDTO
Figure 23. EXT Master Mode
BCKO1 bit
BCKO0 bit
BCLK出力周波数
0
0
N/A
0
1
32fs
(default)
1
0
64fs
1
1
N/A
Table 13. BCLK Output Frequency at Master Mode (N/A: Not available)
MS0404-J-04
2015/10
- 27 -
[AK5701]
■ バイパスモード
THR bit = “1”, M/S bit = “0”, PMADL bit = “0”, PMADR bit = “0”の場合、EXLRCK, EXBCLK, EXSDTI pinsの入
力クロックおよびデータをそれぞれLRCK, BCLK, SDTO pinsへスルー出力します。
THR bit = “1”, M/S bit = “0”でPMADL bit = “1” or PMADR bit = “1”の場合、EXLRCK, EXBCLK pinsの入力クロ
ックをLRCK, BCLK pinsへスルー出力し、SDTO pinからADCデータを出力します。
THR bit
M/S bit
0
0
1
0
1
1
PMADL bit
BCLK/LRCK
SDTO
Mode
PMADR bit
00
L
L
Power down
01/10/11
L
ADC data
Slave mode
00
Output
L
Power down
01/10/11
Output
ADC data
Master mode
00
EXBCLK/EXLRCK
EXSDTI
Bypass mode
01/10/11
EXBCLK/EXLRCK ADC data Slave & Bypass
00
N/A
N/A
N/A
01/10/11
Output
ADC data
Master mode
Table 14. Bypass Mode Select (N/A: Not available)
DSP or P
BCLK
LRCK
1fs
SDTI
(default)
Figure 24
Figure 25
DSP or P
AK5701
 32fs
Figure
 32fs
BCLK
EXBCLK
LRCK
EXLRCK
SDTO
EXSDTI
BCLK
1fs
LRCK
SDTO
Figure 24. Bypass Mode
DSP or P
BCLK
LRCK
SDTI
DSP or P
AK5701
 32fs
1fs
 32fs
BCLK
EXBCLK
LRCK
EXLRCK
SDTO
LIN/RIN
BCLK
1fs
LRCK
Analog In
Figure 25. Slave & Bypass Mode
MS0404-J-04
2015/10
- 28 -
[AK5701]
■ オーディオインタフェースフォーマット
4種類のデータフォーマット(Table 15)がDIF1-0 bitで選択できます。全モードともMSBファースト、2’sコンプ
リメントのデータフォーマットです。オーディオインタフェースはマスタモードとスレーブモードに対応し
ます。ただし、DSP Mode 1はPLL Master Modeのみ対応します。マスタモードではLRCK, BCLK, SDTOを使用
し、スレーブモードではEXLRCK, EXBCLK, SDTOを使用します。Mode 2とMode 3ではSDTOは
BCLK/EXBCLKの “”で出力されます。
Mode
0
1
2
3
DIF1 bit
0
0
1
1
DIF0 bit
0
1
0
1
SDTO
BCLK, EXBCLK
DSP Mode 0
32fs
DSP Mode 1
 32fs
前詰め
 32fs
I2S互換
 32fs
Table 15. Audio Interface Format
Figure
See Table 16
Figure 34
Figure 35
(default)
Mode 0, 1 (DSPモード0, 1)では、BCKP, MSBS bitにより、オーディオI/Fのタイミングを変更することができ
ます。
BCKP bit = “0”の場合、SDTOはBCLK/EXBCLKの “”で出力されます。
BCKP bit = “1”の場合、SDTOはBCLK/EXBCLKの “”で出力されます。
MSBS bitは、MSBデータの位置をBCLK/EXBCLKの半周期分シフトすることができます。
DIF1
0
0
DIF0
0
1
MSBS
BCKP
Audio Interface Format
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “”で出力されます。(Figure 26)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “”で出力されます。(Figure 27)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “” の次のBCLK/EXBCLK “”で出力されま
す。(Figure 28)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “” の次のBCLK/EXBCLK “”で出力されま
す。(Figure 29)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “”で出力されます。(Figure 30)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “”で出力されます。(Figure 31)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “” の次のBCLK/EXBCLK “”で出力されま
す。(Figure 32)
SDTOのMSBデータはLRCK/EXLRCK “”後の1回目の
BCLK/EXBCLK “” の次のBCLK/EXBCLK “”で出力されま
す。(Figure 33)
Table 16. Audio Interface Format in Mode 0, 1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
(default)
ADCより出力された16bitデータを8bitデータへ変換し保存する場合、16bitデータを単純に切り捨てると、16bit
データの “1”は8bitデータで “1”に変換されます。この8bitデータの “1”をDACにて再生するため16bitデー
タに再変換すると “–256”となり大きなノイズになります。8bitデータへ変換する前に、16bitデータにオフセ
ット(128)を加算することを推奨します。
MS0404-J-04
2015/10
- 29 -
[AK5701]
EXLRCK
LRCK
31
0
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
1
8
2
14
15
16
18
29
30
31
0
Rch
Lch
SDTO(o)
17
15 14
8
2
1
0
1
8
2
14
15
16
2
1
0
18
13
30
31
Rch
Lch
15 14
17
15 14
8
2
1
0
1/fs
15 14
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 26. Mode 0 Timing (BCKP = “0”, MSBS = “0”, M/S = “0” or “1”)
EXLRCK
LRCK
31
0
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
1
8
2
14
15
16
Lch
SDTO(o)
15 14
8
2
1
17
18
29
30
31
0
1
Rch
Lch
15 14
15 14
0
2
1
0
8
2
14
15
16
17
18
13
30
31
Rch
8
2
1
0
1/fs
15 14
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 27. Mode 0 Timing (BCKP = “1”, MSBS = “0”, M/S = “0” or “1”)
EXLRCK
LRCK
31
0
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
1
8
2
14
15
16
18
29
30
31
0
Rch
Lch
SDTO(o)
17
15 14
8
2
1
8
2
14
15
16
2
1
0
17
18
13
30
31
Rch
Lch
15 14
0
1
15 14
8
2
1
0
1/fs
15 14
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 28. Mode 0 Timing (BCKP = “0”, MSBS = “1”, M/S = “0” or “1”)
EXLRCK
LRCK
31
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
SDTO(o)
0
1
8
2
14
15
16
18
29
30
31
0
Rch
Lch
15 14
17
8
2
1
0
15 14
1
8
2
14
15
16
1
1/fs
0
15 14
18
13
30
31
Rch
Lch
2
17
8
2
1
0
15 14
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 29. Mode 0 Timing (BCKP = “1”, MSBS = “1”, M/S = “0” or “1”)
MS0404-J-04
2015/10
- 30 -
[AK5701]
LRCK
15
0
1
8
2
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
2
8
9
10
11
12
13
14
15
0
BCLK(32fs)
Lch
SDTO(o)
0
31
Rch
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
29
1
30
0
31
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
3
2
1
0
17
18
13
30
31
11
12
13
14
15
BCLK(64fs)
Lch
SDTO(o)
Rch
15 14
8
2
1
0
15 14
8
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 30. Mode 1 Timing (BCKP = “0”, MSBS = “0”, M/S = “1”)
LRCK
15
0
1
8
2
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
2
8
9
10
0
BCLK(32fs)
Lch
SDTO(o)
0
31
Rch
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
29
1
30
0
31
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
3
2
1
0
17
18
13
30
31
11
12
13
14
15
BCLK(64fs)
Lch
SDTO(o)
Rch
15 14
8
2
1
0
15 14
8
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 31. Mode 1 Timing (BCKP = “1”, MSBS = “0”, M/S = “1”)
LRCK
15
0
1
8
2
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
2
8
9
10
0
BCLK(32fs)
Lch
SDTO(o)
0
31
Rch
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
29
1
30
0
31
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
3
2
1
0
17
18
13
30
31
11
12
13
14
15
BCLK(64fs)
Lch
SDTO(o)
Rch
15 14
8
2
1
0
15 14
8
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 32. Mode 1 Timing (BCKP = “0”, MSBS = “1”, M/S = “1”)
LRCK
15
0
1
8
2
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
8
2
8
9
10
0
BCLK(32fs)
Lch
SDTO(o)
0
31
Rch
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
29
1
30
0
31
15 14
0
1
8
8
8
2
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
13
1
30
0
31
BCLK(64fs)
Lch
SDTO(o)
15 14
Rch
8
2
1
0
15 14
8
2
1
0
1/fs
15:MSB, 0:LSB
Figure 33. Mode 1 Timing (BCKP = “1”, MSBS = “1”, M/S = “1”)
MS0404-J-04
2015/10
- 31 -
[AK5701]
EXLRCK
LRCK
0
1
2
8
3
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
8
3
9
10
11
12
13
14
15
0
1
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
15 14 13
SDTO(o)
0
1
2
8
7
3
6
14
5
15
4
16
3
17
2
1
18
0
31
15 14 13
0
1
2
8
7
3
6
14
5
15
4
16
3
17
2
1
18
0
31
15
0
1
EXBCLK(64fs)
BCLK(64fs)
15 14 13
SDTO(o)
13 2
1
0
15 14 13
2
1
2
1
0
15
15:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
Figure 34. Mode 2 タイミング(前詰め, M/S = “0” or “1”)
EXLRCK
LRCK
0
1
2
3
4
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
4
9
10
11
12
13
14
15
0
1
EXBCLK(32fs)
BCLK(32fs)
0
SDTO(o)
0
15
1
14 13
2
3
7
4
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
1
31
0
0
15 14 13
1
2
3
7
4
7
14
6
15
5
16
4
17
3
18
2
1
31
0
0
1
EXBCLK(64fs)
BCLK(64fs)
15 14 13
SDTO(o)
2
1
0
15 14 13
2
2
1
0
15:MSB, 0:LSB
Rch Data
Lch Data
Figure 35. Mode 3 タイミング(I2S, M/S = “0” or “1”)
■ モノラル/ステレオ切替
PMADL, PMADR, MIX bitsの設定によりADC出力データのモノラル/ステレオを切り替えることができま
す。下表のデータに対してALC動作(ALC bit = “1”)またはディジタルボリューム動作(ALC bit = “0”)が行われ
ます。
PMADL bit
0
0
1
1
PMADR bit
0
1
0
MIX bit
ADC Lch data
ADC Rch data
x
All “0”
All “0”
x
Rch Input Signal
Rch Input Signal
x
Lch Input Signal
Lch Input Signal
0
Lch Input Signal
Rch Input Signal
1
1
(L+R)/2
(L+R)/2
Table 17. モノラル/ステレオ切替 (x: Don’t care)
MS0404-J-04
(default)
2015/10
- 32 -
[AK5701]
■ ディジタルHPF
AK5701はDCオフセットキャンセル用のHPFを内蔵しています。HPFのカットオフ周波数はHPF1-0 bitsで選択
します。カットオフ周波数はサンプリング周波数(fs)に比例します。初期値は3.4Hz (@fs= 44.1kHz)です。
HPF1 bit
0
0
1
1
fc
fs=44.1kHz
fs=22.05kHz
fs=11.025kHz
0
3.4Hz
1.7Hz
0.85Hz
1
6.8Hz
3.4Hz
1.7Hz
0
13.6Hz
6.8Hz
3.4Hz
1
N/A
N/A
N/A
Table 18. ディジタルHPFカットオフ周波数 (N/A: Not available)
HPF0 bit
(default)
■ マイク/ライン入力セレクタ
AK5701は入力セレクタを内蔵しています。MDIF1, MDIF2 bit = “0”のとき、INL, INR bitにより、LIN1/LIN2,
RIN1/RIN2をそれぞれ切り替えることができます。MDIF1, MDIF2 bit = “1”のとき、LIN1, RIN1, LIN2, RIN2 pin
はそれぞれLIN+, LIN, RIN, RIN+ pinとなり、差動入力が可能です(Figure 37)。
MDIF1 bit
0
1
MDIF2 bit
INL bit
INR bit
Lch
Rch
0
LIN1
RIN1
0
1
LIN1
RIN2
0
0
LIN2
RIN1
1
1
LIN2
RIN2
0
x
LIN1
RIN+/
1
1
x
N/A
N/A
0
N/A
N/A
0
x
1
RIN2
LIN+/
1
x
x
LIN+/
RIN+/
Table 19. MIC/Line In Path Select (x: Don’t care, N/A: Not available)
(default)
AK5701
INL bit
LIN1/LIN+ pin
ADC Lch
RIN1/ LIN pin
MDIF1 bit
INR bit
RIN2/ RIN+ pin
ADC Rch
LIN2/ RIN pin
MDIF2 bit
Figure 36. マイク/ライン入力セレクタ
MS0404-J-04
2015/10
- 33 -
[AK5701]
AK5701
MPWR pin
1k
MIC-Amp
IN1 pin
IN1+ pin
1k
Figure 37. 差動マイク入力の回路例(MDIF1/2 bits = “1”)
■ マイク用ゲインアンプ
AK5701はマイク用ゲインアンプを内蔵しています。MGAIN1-0 bitによりゲインを設定することができます
(Table 20)。入力インピーダンスはMGAIN1-0 bits = “00”のときtyp. 60k、MGAIN1-0 bits = “01”, “10”のときtyp.
30kです。
MGAIN1 bit MGAIN0 bit
Input Gain
0
0
0dB
0
1
+15dB
(default)
1
0
+30dB
1
1
N/A
Table 20. マイク入力ゲイン (N/A: Not available)
■ マイクパワー
PMMP bit = “1”のとき、MPWR pinからマイク用の電源を供給することができます。出力電圧は(0.75 x AVDD)V
(typ)に比例し、負荷抵抗は、min. 0.5kです。ステレオマイク2系統の場合は各チャネル min. 2kです。MPWR
pinにコンデンサは接続しないで下さい。(Figure 38)
PMMP bit
MPWR pin
0
Hi-Z
(default)
1
Output
Table 21. マイクパワー
MIC Power
 2k
 2k
 2k
 2k
MPWR pin
Microphone
LIN1 pin
Microphone
RIN1 pin
Microphone
LIN2 pin
Microphone
RIN2 pin
Figure 38. MIC Block Circuit
MS0404-J-04
2015/10
- 34 -
[AK5701]
■ ALC動作
ALC bit = “1”のとき、ALCブロックにより、ALC動作が行われます。
1.
ALCリミッタ動作
ALCリミッタ動作ではLch, Rchの出力レベルのどちらか一方でもALCリミッタ検出設定レベル(Table 22)を越
えた場合、LMAT1-0 bitで設定した値(Table 23)だけ、IVL, IVR値(L/R共通)を自動的に減衰させます。
ZELMN bit = “0”(ゼロクロス検出有効)のとき、ALCリミッタ動作によりIVL, IVR値が変更されるのは、L/R独
立にそれぞれゼロクロスするかゼロクロスタイムアウトしたときです。ゼロクロスタイムアウト時間はALC
リカバリ時間と共通で、ZTM1-0 bitにて設定できます(Table 24)。
ZELMN bit = “1”(ゼロクロス検出無効)のとき、ALCリミッタ動作によりIVL, IVR値は瞬時(周期: 1/fs)に変更さ
れます。リミッタ動作の減衰量はLMAT1-0 bitの設定にかかわらず1 step固定です。
減衰動作終了後でもALC bitを “0”にしない限り、再び出力レベルがALCリミッタ検出レベルを越えれば、こ
の減衰動作は繰り返されます。
LMTH1
0
0
1
1
LMTH0 ALCリミッタ検出レベル ALCリカバリ待機カウンタリセットレベル
0
(default)
ALC Output  2.5dBFS
2.5dBFS > ALC Output  4.1dBFS
1
ALC Output  4.1dBFS
4.1dBFS > ALC Output  6.0dBFS
0
ALC Output  6.0dBFS
6.0dBFS > ALC Output  8.5dBFS
1
ALC Output  8.5dBFS
8.5dBFS > ALC Output  12dBFS
Table 22. ALC リミッタ検出レベル/リカバリ待機カウンタリセットレベル
LMAT1
LMAT0
ALC リミッタATTステップ
0
0
1 step
0.375dB
(default)
0
1
2 step
0.750dB
1
0
4 step
1.500dB
1
1
8 step
3.000dB
x
x
1step
0.375dB
Table 23. ALC リミッタATTステップの設定 (x: Don’t care)
ZELMN
0
1
ZTM1
ZTM0
0
0
1
1
0
1
0
1
ゼロクロスタイムアウト時間
8kHz
16kHz
44.1kHz
128/fs
16ms
8ms
2.9ms
256/fs
32ms
16ms
5.8ms
512/fs
64ms
32ms
11.6ms
1024/fs
128ms
64ms
23.2ms
Table 24. ALCゼロクロスタイムアウト時間の設定
MS0404-J-04
(default)
2015/10
- 35 -
[AK5701]
2.
ALCリカバリ動作
ALCリカバリ動作は、WTM1-0で設定された時間(Table 25)待機を行い、この間、出力信号がALCリカバリ待
機カウンタリセットレベル(Table 22)を越すことがなければALCリカバリ動作を行います。このALCリカバリ
動作は設定された基準レベル(Table 27) までZTM1-0で設定した時間(Table 24)でゼロクロス検出動作を行い
ながら、RGAIN1-0 bitで設定した値(Table 26)だけIVL, IVR値(L/R共通)を自動的に増加させます。このALCリ
カバリ動作はWTM1-0で設定した周期で行われます。ただし、WTM1-0の設定よりZTM1-0の設定が長く、信
号がゼロクロスしない場合、ZTM1-0の周期でALCリカバリ動作が行われます。
例えば、現在のIVL, IVR値が30Hの場合、RGAIN1-0 bit = “01”(2 steps)に設定しておくと、ALCリカバリ動作
によってIVL, IVR値は32Hに変更され、0.75dB(0.375dB x 2)増加されます。IVL, IVR値が基準レベル (REF7-0)
に達した場合、IVL, IVR値の増加は行いません。
また、ALCリカバリ待機中に
(リカバリ待機カウンタリセットレベル)  Output Signal < (リミッタ検出レベル)
となっている場合、待機タイマはリセットされます。そのため、
(リカバリ待機カウンタリセットレベル) > Output Signal
となった時から、待機時間のカウントが開始されます。
また、ALC動作はインパルス性のノイズにも対応したALCになっています。インパルス性のノイズが入力さ
れた場合、通常のリカバリ動作よりも早いサイクルでリカバリ動作を行います。例えば、マイクロフォンに
瞬間的に大きな音が入力された場合、この動作により大きな音に埋もれた小信号を改善することができま
す。
WTM1
WTM0
0
0
1
1
0
1
0
1
RGAIN1
0
0
1
1
ALCリカバリ周期
8kHz
16kHz
44.1kHz
128/fs
16ms
8ms
2.9ms
256/fs
32ms
16ms
5.8ms
512/fs
64ms
32ms
11.6ms
1024/fs
128ms
64ms
23.2ms
Table 25. ALCリカバリ待機時間の設定
RGAIN0
GAIN STEP
0
1 step
0.375dB
1
2 step
0.750dB
0
3 step
1.125dB
1
4 step
1.500dB
Table 26. ALC リカバリゲイン量の設定
(default)
(default)
REF7-0
GAIN(dB)
Step
F1H
+36.0
F0H
+35.625
EFH
+35.25
:
:
E2H
+30.375
E1H
+30.0
(default)
0.375dB
E0H
+29.625
:
:
03H
53.25
02H
53.625
01H
54.0
00H
MUTE
Table 27. ALCリカバリ動作時の基準値設定
MS0404-J-04
2015/10
- 36 -
[AK5701]
3.
ALC動作設定手順例
Table 28は、録音パスの場合のALC設定例です。
Register Name
Comment
LMTH
ZELMN
ZTM1-0
Limiter detection Level
Limiter zero crossing detection
Zero crossing timeout period
Recovery waiting period
*WTM1-0 bits should be the same data
as ZTM1-0 bits
Maximum gain at recovery operation
WTM1-0
REF7-0
IVL7-0,
IVR7-0
LMAT1-0
RGAIN1-0
ALC
Data
01
0
00
Data
01
0
10
fs=44.1kHz
Operation
4.1dBFS
Enable
11.6ms
00
16ms
10
11.6ms
E1H
+30dB
E1H
+30dB
91H
0dB
91H
0dB
1 step
1 step
Enable
00
00
1
1 step
1 step
Enable
Gain of IVOL
Limiter ATT step
Recovery GAIN step
ALC enable
fs=8kHz
Operation
4.1dBFS
Enable
16ms
00
00
1
Table 28. ALC設定例
ALC動作中は、以下のビットへの変更を禁止します。これらのビットを変更する場合は、ALC動作を終了(ALC
bit = “0”またはPMADL = PMADR bits = “0”)してから行って下さい。
・LMTH, LMAT1-0, WTM1-0, ZTM1-0, RGAIN1-0, REF7-0, ZELMNの各ビット
Example:
Limiter = Zero crossing Enable
Recovery Cycle = [email protected]
Limiter and Recovery Step = 1
Maximum Gain = +30.0dB
Limiter Detection Level = 4.1dBFS
Manual Mode
WR (IVL/R7-0)
ALC bit = “1”
* The value of IVOL should be
(1) Addr=18H&19H, Data=91H
the same or smaller than REF’s
WR (ZTM1-0, WTM1-0)
(2) Addr=1AH, Data=00H
WR (REF7-0)
(3) Addr=1BH, Data=E1H
WR (LMAT1-0, RGAIN1-0, ZELMN, LMTH1-0; ALC= “1”)
(4) Addr=1CH, Data=81H
ALC Operation
Note : WR : Write
Figure 39. ALC動作設定手順例
MS0404-J-04
2015/10
- 37 -
[AK5701]
■ 入力ディジタルボリューム (マニュアルモード時)
ALC bit = “0”のとき、入力ディジタルボリュームはマニュアルモードになります。このモードは以下の場合
に使用します。
1.
2.
3.
リセット解除後、ALC動作に関するレジスタ設定(ZTM1-0, LMTHなど)を行う場合。
サンプリング周波数の変更に伴い、リミッタ/リカバリ周期などALC動作に関するレジスタ変更を
行う場合。
入力ディジタルボリュームをマニュアルボリュームとして使用する場合。
入力ディジタルボリュームのゲイン量はIVL7-0, IVR7-0 bitで設定します(Table 29)。ボリューム変更時、L/R
独立にゼロクロス検出動作を行います。ゼロクロスタイムアウト時間はZTM1-0 bitで設定することができま
す。
PMADL = PMADR bits = “0”のときにIVL7-0, IVR7-0 bitsに書き込みを行うと、PMADL bit = “1” or PMADR bit =
“1”に書き換えてからADCの初期化サイクル後に、その設定値でIVOLが動作を開始します。
IVL7-0
GAIN (dB)
Step
IVR7-0
F1H
+36.0
F0H
+35.625
EFH
+35.25
:
:
92H
+0.375
91H
0.0
(default)
0.375dB
90H
0.375
:
:
03H
53.25
02H
53.625
01H
54
00H
MUTE
Table 29. 入力ディジタルボリュームの設定値
MS0404-J-04
2015/10
- 38 -
[AK5701]
IVL7-0, IVR7-0 bitの書き込みを続けて行う場合は、ゼロクロスタイムアウト時間以上の間隔をあけて行って
下さい。所定の間隔をあけないで書き込みを行うと、ゼロクロスカウンタが毎回リセットされボリュームが
切り替わりません。ただし、書き込むレジスタ値が前回と同じ値の場合は書き込みが無視され、ゼロクロス
カウンタはリセットされないので、ゼロクロスタイムアウト時間より短い間隔で書き込みを行うことができ
ます。
ALC bit
ALC Status
Disable
Enable
IVL7-0 bits
E1H(+30dB)
IVR7-0 bits
C6H(+20dB)
Internal IVL
E1H(+30dB)
Internal IVR
C6H(+20dB)
Disable
E1(+30dB) --> F1(+36dB)
(1)
E1(+30dB)
(2)
E1(+30dB) --> F1(+36dB)
C6H(+20dB)
Figure 40. ALC動作中のIVOL動作例
(1) ALC開始時にIVLとIVRの値が異なっている場合は、IVLの値がスタート値になります。ALC bit = “1”を
書き込んでからIVL7-0 bitsの値でALC動作を開始するまでの待ち時間は最大でリカバリ待機時間
(WTM1-0 bits) + ゼロクロスタイムアウト時間(ZTM1-0 bits)です。
(2) ALC動作中は、IVL, IVRのレジスタ(18H, 19H)に書き込みを行っても反映されません。ALCがDisableされ
た後、ゼロクロスまたはゼロクロスタイムアウト時にその値が反映されます。再度ALCをEnableする場
合は、ALC bit = “0”の後、ゼロクロスタイムアウト時間以上の間隔を空けてALC bit = “1”を設定して下さ
い。
■ システムリセット
電源立ち上げ時には、PDN pinに一度 “L”を入力してリセットを行って下さい。システムリセットが行われる
と、AK5701の内部レジスタは全て初期値になります。
PMADL=PMADR bits = “0”の状態からPMADL bitまたはPMADR bitを “0”  “1”に変更することで、ADCの初
期化サイクルが開始されます。初期化サイクルはHPF1-0 bits = [email protected]=44.1kHzです
(Table 30)。初期化サイクル中のADC出力データは2’sコンプリメントの “0”です。初期化サイクル終了後、ADC
の出力はアナログ入力信号に相当するデータにセトリングします。
HPF1 bit
HPF0 bit
0
0
3088/fs
0
1
1552/fs
1
0
784/fs
1
1
Cycle
Init Cycle
fs=44.1kHz
fs=22.05kHz
70.0ms
140.0ms
(推奨値)
70.4ms
35.2ms
(推奨値)
17.8ms
35.6ms
N/A
N/A
N/A
Table 30. ADC初期化サイクル設定 (N/A: Not available)
MS0404-J-04
fs=11.025kHz
280.1ms
(default)
140.8ms
71.1ms
(推奨値)
N/A
2015/10
- 39 -
[AK5701]
■ シリアルコントロールインタフェース
レジスタ設定は3線式シリアルI/Fピン(CSN, CCLK, CDTI)で書き込みを行います。CSP pinの設定によりCSN
pinの極性とChip addressが切り替わります。
1) CSP pin = “L”のとき
I/F上のデータはChip address (2bits, “10”固定), Read/Write (1bit, “1”固定), Register address (MSB first, 5bits) と
Control Data (MSB first, 8bits)で構成されます。データ送信側はCCLKの “”で各ビットを出力し、受信側は “”
で取り込みます。データの書き込みはCSNの “”後16回目のCCLK “”で有効になります。1アドレスへの書
き込み毎にCSNを一度 “H”にしてください。CCLKのクロックスピードは7MHz (max)です。PDN pin = “L”で
レジスタの値はリセットされます。
CSN
0
CCLK
CDTI
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
Clock, “H” or “L”
Clock, “H” or “L”
“H” or “L”
“H” or “L”
C1 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C1-C0:
R/W:
A4-A0:
D7-D0:
Chip Address (C1 = “1”, C0 = CAD0) ; Fixed to “10”
READ/WRITE (“1”: WRITE, “0”: READ); Fixed to “1”
Register Address
Control data
Figure 41. シリアルコントロールインタフェースタイミング(CSP pin = “L”)
2) CSP pin = “H”のとき
I/F上のデータはChip address (2bits, “01”固定), Read/Write (1bit, “1”固定), Register address (MSB first, 5bits) と
Control Data (MSB first, 8bits)で構成されます。データ送信側はCCLKの “”で各ビットを出力し、受信側は “”
で取り込みます。データの書き込みはCSNの “”後16回目のCCLK “”で有効になります。1アドレスへの書
き込み毎にCSNを一度 “L”にしてください。CCLKのクロックスピードは7MHz (max)です。PDN pin = “L”で
レジスタの値はリセットされます。
CSN
0
CCLK
CDTI
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
Clock, “H” or “L”
Clock, “H” or “L”
“H” or “L”
C1 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C1-C0:
R/W:
A4-A0:
D7-D0:
“H” or “L”
Chip Address (C1 = “0”, C0 = CAD1) ; Fixed to “01”
READ/WRITE (“1”: WRITE, “0”: READ); Fixed to “1”
Register Address
Control data
Figure 42. シリアルコントロールインタフェースタイミング(CSP pin = “H”)
MS0404-J-04
2015/10
- 40 -
[AK5701]
■ レジスタマップ
Addr
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
18H
19H
1AH
1BH
1CH
1DH
1EH
Register Name
Power Management
PLL Control
Signal Select
Mic Gain Control
Audio Format Select
fs Select
Clock Output Select
Volume Control
Lch Input Volume Control
Rch Input Volume Control
Timer Select
ALC Mode Control 1
ALC Mode Control 2
Mode Control 1
Mode Control 2
D7
0
0
0
0
0
HPF1
0
0
IVL7
IVR7
0
REF7
ALC
TE3
0
D6
0
0
0
0
0
HPF0
0
0
IVL6
IVR6
0
REF6
ZELMN
TE2
0
D5
0
PLL3
0
0
1
BCKO1
0
0
IVL5
IVR5
0
REF5
LMAT1
TE1
0
D4
0
PLL2
PMMP
0
MIX
BCKO0
0
0
IVL4
IVR4
0
REF4
LMAT0
TE0
0
D3
0
PLL1
MDIF2
0
MSBS
FS3
THR
0
IVL3
IVR3
ZTM1
REF3
RGAIN1
0
0
D2
PMVCM
PLL0
MDIF1
0
BCKP
FS2
MCKO
0
IVL2
IVR2
ZTM0
REF2
RGAIN0
0
0
D1
PMADR
M/S
INR
D0
PMADL
PMPLL
INL
MGAIN1
MGAIN0
DIF1
FS1
PS1
0
IVL1
IVR1
WTM1
REF1
LMTH1
0
DIF0
FS0
PS0
IVOLC
IVL0
IVR0
WTM0
REF0
LMTH0
0
0
TMASTER
Note 31. PDN pinを “L” にすると、レジスタ値は初期化されます。
Note 32. “0”で指定されたビットへの “1”の書き込みは禁止です。 “1”で指定されたビットへの “0”の書き込み
は禁止です。また、アドレス10H-1EH以外への書込みは禁止です。
MS0404-J-04
2015/10
- 41 -
[AK5701]
■ 詳細説明
Addr
10H
Register Name
Power Management
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
0
0
D2
PMVCM
0
D1
PMADR
0
D0
PMADL
0
PMADL: MIC-Amp Lch, ADC Lchのパワーマネジメント
0: Power down (default)
1: Power up
PMADR: MIC-Amp Rch, ADC Rchのパワーマネジメント
0: Power down (default)
1: Power up
PMADLま た は PMADR bit を “0”か ら “1”に 変 更 す る と、初期化サイクル ([email protected]=
44.1kHz, HPF1-0 bits = “00”)が開始されます。初期化サイクル終了後、ADCはデータを出力します。
PMVCM: VCOMのパワーマネジメント
0: Power down (default)
1: Power up
各ブロックを動作させる場合は、必ずPMVCM bitを“1”にしなければなりません。PMVCM bitに対
して“0”を書き込むことができるのは、PMADL, PMADR, PMPLL, PMMP, MCKO bitsを“0”にする時
だけです。
このアドレスのビットをON/OFF (“1”/“0”)することで部分的にパワーダウンすることができます。また、
PDN pinを“L”にすることで、レジスタの内容に関係なく、全回路を一度にパワーダウンすることができま
す。このときレジスタ値は初期化されます。
また、PMVCM, PMADL, PMADR, PMPLL, MCKO bitsをすべて“0”にすることで、全回路を一度にパワーダ
ウンすることができます。このときレジスタの内容は保持されています。消費電流は20A(typ)なので、完
全にシャットダウン(typ. 1A)するにはPDN pin = “L”として下さい。
ADCを使用しない場合、クロックを供給する必要はありません。ADCを使用する場合はクロックを供給し
て下さい。
Addr
11H
Register Name
PLL Control
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
PLL3
1
D4
PLL2
0
D3
PLL1
0
D2
PLL0
1
D1
M/S
0
D0
PMPLL
0
PMPLL: PLLのパワーマネジメント
0: EXT Mode and Power Down (default)
1: PLL Mode and Power up
M/S: Master / Slave Modeの選択
0: Slave Mode (default)
1: Master Mode
PLL3-0: PLL基準クロックの選択(Table 4)
Default: “1001”(MCKI pin=12MHz)
MS0404-J-04
2015/10
- 42 -
[AK5701]
Addr
12H
Register Name
Signal Select
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
PMMP
0
D3
MDIF2
0
D2
MDIF1
0
D1
INR
0
D0
INL
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
0
0
D2
0
0
D1
D0
MGAIN1
MGAIN0
0
1
D4
MIX
0
D3
MSBS
0
D1
DIF1
1
D0
DIF0
1
INL: ADC Lch入力ソース選択
0: LIN1 pin (default)
1: LIN2 pin
INR: ADC Rch入力ソース選択
0: RIN1 pin (default)
1: RIN2 pin
MDIF1: ADC Lch入力形式設定
0: シングルエンド入力 (LIN1/LIN2 pin: default)
1: 差動入力 (LIN+/LIN pin)
MDIF2: ADC Rch入力形式設定
0: シングルエンド入力 (RIN1/RIN2 pin: default)
1: 差動入力 (RIN+/RIN pin)
PMMP: MPWR pinのパワーマネジメント
0: Power down: Hi-Z (default)
1: Power up
Addr
13H
Register Name
Mic Gain Control
Default
D7
0
0
D6
0
0
MGAIN1-0: マイクアンプのゲインコントロール(Table 20)
Default: “01”(+15dB)
Addr
14H
Register Name
Audio Format Select
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
1
1
D2
BCKP
0
DIF1-0: オーディオインタフェースフォーマット (Table 15)
Default: “11” (I2S)
BCKP: DSP Mode時のBCLK/EXBCLK極性設定 (Table 16)
“0”: “”でSDTO出力(default)
“1”: “”でSDTO出力
MSBS: DSP Mode時のLRCK/EXLRCK位相設定 (Table 16)
“0”: LRCK/EXLRCKの “”がチャネル切替のBCLK/EXBCLK 半周期前(default)
“1”: LRCK/EXLRCKの “”がチャネル切替のBCLK/EXBCLK 1周期前
MIX: ADC出力データ切替(Table 17)
“0”: Normal operation (default)
“1”: (L+R)/2
MS0404-J-04
2015/10
- 43 -
[AK5701]
Addr
15H
Register Name
fs Select
Default
D7
HPF1
0
D6
HPF0
0
D5
BCKO1
0
D4
BCKO0
1
D3
FS3
1
D2
FS2
1
D1
FS1
1
D0
FS0
1
FS3-0: サンプリング周波数(Table 5 and Table 6)及びMCKI周波数の設定(Table 11)
Default: “1111” (44.1kHz)
PLLモード時はサンプリング周波数の設定を行い、EXTモード時はMCKIの入力周波数を設定しま
す。
BCKO1-0: マスタモード時のBCLK出力周波数の設定 (Table 10)
Default: “01” (32fs)
HPF1-0: オフセットキャンセルHPFカットオフ周波数およびADC初期化サイクル設定
(Table 18, Table 30)
Default: “00” ([email protected]=44.1kHz, Init Cycle=3088/fs)
Addr
16H
Register Name
Clock Output Select
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
THR
0
D2
MCKO
0
D1
PS1
0
D0
PS0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
0
0
D2
0
0
D1
0
0
D0
IVOLC
1
PS1-0: MCKO周波数の設定(Table 9)
Default: “00”(256fs)
MCKO: MCKO信号の制御
0: Disable: MCKO pin = “L” (default)
1: Enable: Output frequency is selected by PS1-0 bits.
THR: パイパスモード設定(Table 14)
0: OFF (default)
1: ON
Addr
17H
Register Name
Volume Control
Default
D7
0
0
D6
0
0
IVOLC: IVOLのコントロール
0: Independent
1: Dependent (default)
IVOLC bit = “1”のとき、IVL7-0 bitで両チャネルのIVOLが変化します。但し、IVR7-0 bitにIVL7-0 bit
の値は書き込まれません。
Addr
18H
19H
Register Name
Lch Input Volume Control
Rch Input Volume Control
Default
D7
IVL7
IVR7
1
D6
IVL6
IVR6
0
D5
IVL5
IVR5
0
D4
IVL4
IVR4
1
D3
IVL3
IVR3
0
D2
IVL2
IVR2
0
D1
IVL1
IVR1
0
D0
IVL0
IVR0
1
IVL7-0, IVR7-0: 入力ディジタルボリューム; 0.375dB step, 242 Level (Table 29)
Default: “91H” (0dB)
MS0404-J-04
2015/10
- 44 -
[AK5701]
Addr
1AH
Register Name
Timer Select
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
D3
ZTM1
0
D2
ZTM0
0
D1
WTM1
0
D0
WTM0
0
WTM1-0: ALCリカバリ待機時間の設定(Table 25)
Default: “00” (128/fs)
ALC動作中にリミッタ動作が発生しない場合、リカバリ動作を行う周期を設定します。
ZTM1-0: ALCゼロクロスタイムアウト時間の設定(Table 24)
Default: “00” (128/fs)
マイコン書き込み動作、ALCリカバリ動作により、ゲインが変更されるのは、ゼロクロスするか
またはタイムアウトした場合です。
Addr
1BH
Register Name
ALC Mode Control 1
Default
D7
REF7
1
D6
REF6
1
D5
REF5
1
D4
REF4
0
D3
REF3
0
D2
REF2
0
D1
REF1
0
D0
REF0
1
D1
LMTH1
0
D0
LMTH0
0
REF7-0: ALCリカバリ動作時の基準値の設定。0.375dB step, 242 Level (Table 27)
Default: “E1H” (+30.0dB)
Addr
1CH
Register Name
ALC Mode Control 2
Default
D7
ALC
0
D6
ZELMN
0
D5
LMAT1
0
D4
LMAT0
0
D3
D2
RGAIN1
RGAIN0
0
0
LMTH1-0: ALCリミッタ検出設定レベル/リカバリ待機カウンタリセットレベル(Table 22)
Default: “00”
RGAIN1-0: ALCリカバリゲインステップ(Table 26)
Default: “00”
LMAT1-0: ALCリミッタATTステップ(Table 23)
Default: “00”
ZELMN: ALCリミッタ動作時ゼロクロス検出イネーブル
0: Enable (default)
1: Disable
ALC: ALCイネーブル
0: ALC Disable (default)
1: ALC Enable
MS0404-J-04
2015/10
- 45 -
[AK5701]
Addr
1DH
Register Name
Mode Control 1
Default
D7
TE3
1
D6
TE2
0
D5
TE1
1
D4
TE0
0
D3
0
0
D2
0
0
D3
0
0
D2
0
0
D1
0
0
D0
0
0
D1
D0
0
0
TE3-0: EXT Master Mode Enable
“0101”を書き込むと1EHへの書き込みが有効になります。
EXT Master Mode以外のモードでは “1010”に設定して下さい。
“1010”, “0101”以外の設定にしないで下さい。
Default: “1010”
Addr
1EH
Register Name
Mode Control 2
Default
D7
0
0
D6
0
0
D5
0
0
D4
0
0
TMASTER
0
TMASTER: EXT Master Mode
このビットへの書き込みはTE3-0 bits = “0101”のときのみ有効です。
0: Except EXT Master Mode (default)
1: EXT Master Mode
MS0404-J-04
2015/10
- 46 -
[AK5701]
R2
システム設計
Figure 43およびFigure 44はシステム接続例です。具体的な回路と測定例については評価ボード(AKD5701)を
R1
参照して下さい。
17
16
15
14
CSN
CCLK
CDTI
MCKI
21 LIN2
AK5701
22 RIN1
Top View
MCKO 10
BCLK
DSP
10u 0.1u
10u 0.1u
2.2u
Power Supply
2.4  3.6V
DVSS
7
6
LRCK
5
24 VCOC
DVDD
8
AVDD
SDTO
4
23 LIN1
3
2
9
Rp
Cp
11
CSP
0.1u
0.1 x Cp
(Note)
EXSDTI
AVSS
 1u
20 RIN2
2
 1u
Internal MIC
EXLRCK 12
VCOM
 1u
DSP
19 MPWR
1
 1u
External MIC
EXBCLK 13
18
2.2k
2.2k
2.2k
2.2k
PDN
P
Power Supply
1.6  3.6V
Analog Ground
Digital Ground
Note:
- AK5701のAVSS, DVSSと周辺コントローラ等のグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピンはオープンにしないで下さい。
- EXTモード(PMPLL bit = “0”) の場合、VCOC pinはオープンで構いません。
- PLLモード(PMPLL bit = “1”) の場合、CpとRpはTable 4のようにして下さい。Cp+Rpに並列に0.1 x
Cpを接続するとジッタ特性が向上します。
- 100ms以内で録音開始するためには、マイク入力のACカップリングコンデンサを1F以下にして
下さい。
Figure 43. システム接続図(マイク入力時)
MS0404-J-04
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- 47 -
R2
[AK5701]
R1
17
16
15
14
CSN
CCLK
CDTI
MCKI
20 RIN2
EXSDTI
21 LIN2
AK5701
22 RIN1
Top View
11
MCKO 10
DVSS
BCLK
6
DSP
10u 0.1u
2.2u
Power Supply
2.4  3.6V
10u 0.1u
DVDD
7
5
LRCK
4
24 VCOC
AVDD
8
3
2
SDTO
AVSS
23 LIN1
2
9
VCOM
CSP
Rp
Cp
EXBCLK 13
18
EXLRCK 12
0.1u
0.1 x Cp
(Note)
DSP
19 MPWR
1
Line In
PDN
P
Power Supply
1.6  3.6V
Analog Ground
Digital Ground
Note:
- AK5701のAVSS, DVSSと周辺コントローラ等のグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピンはオープンにしないで下さい。
- EXTモード(PMPLL bit = “0”) の場合、VCOC pinはオープンで構いません。
- PLLモード(PMPLL bit = “1”) の場合、CpとRpはTable 4のようにして下さい。Cp+Rpに並列に0.1 x
Cpを接続するとジッタ特性が向上します。
Figure 44. システム接続図(ライン入力時)
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[AK5701]
1. グランドと電源のデカップリング
電源とグランドの取り方には十分注意して下さい。通常、AVDD, DVDDにはシステムのアナログ電源を供給
します。AVDD, DVDDが別電源で供給される場合には、電源立ち上げシーケンスを考える必要はありません。
AVSS, DVSSはアナロググランドに接続して下さい。システムのグランドはアナログとディジタルで分けて
配線しPCボード上の電源に近いところで接続して下さい。小容量のデカップリングコンデンサはなるべく電
源ピンの近くに接続して下さい。
2. 基準電圧
AVDD pinに入力される電圧がアナログ入力レンジを設定します。通常、AVDDとAVSS間に0.1Fのセラミッ
クコンデンサを接続します。VCOMはアナログ信号のコモン電圧として使われます。このピンには高周波ノ
イズを除去するために2.2F程度の電解コンデンサと並列に0.1FのセラミックコンデンサをAVSSとの間に
接続して下さい。特に、セラミックコンデンサはピンにできるだけ近づけて接続して下さい。VCOM pinか
ら電流を取ってはいけません。ディジタル信号、特にクロックは変調器へのカップリングを避けるため、
VCOM pinからできるだけ離して下さい。
3. アナログ入力
アナログ入力は差動入力またはシングルエンド入力になっており、入力抵抗は60k (typ)@MGAIN1-0 bits =
“00”, 30k (typ)@MGAIN1-0 bits = “01” or “10”です。入力レンジは内部のコモン電圧(0.5 x AVDD)を中心に0.6
x AVDD Vpp(typ)@MGAIN 1-0 bits = “00”になります。通常、入力信号はコンデンサでDCカットします。この
時カットオフ周波数はfc=1/(2RC)です。出力コードのフォーマットは2’sコンプリメント(2の補数)です。DC
オフセット(ADC自体のDCオフセットも含む)は内蔵のHPF([email protected] bits = “00”, fs=44.1kHz)でキャ
ンセルされます。AK5701はシングルエンド入力の場合、AVSSからAVDDまでの電圧を入力することができ
ます。
MS0404-J-04
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- 49 -
[AK5701]
コントロールシーケンス
■ クロックの設定
ADCをPower-up時にはクロックが供給されている必要があります。
1. PLLマスタモードの場合
Example:
Audio I/F Format: I2S
BCLK frequency at Master Mode: 64fs
Input Master Clock Select at PLL Mode: 11.2896MHz
MCKO: Enable
Sampling Frequency: 44.1kHz
Power Supply
(1)
PDN pin
(2)
(3)
PMVCM bit
(Addr:10H, D2)
(1) Power Supply & PDN pin = “L”  “H”
(4)
MCKO bit
(Addr:16H, D2)
(2)Addr:11H, Data:12H
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
(5)
MCKI pin
Input
(3)Addr:10H, Data:04H
M/S bit
(Addr:11H, D1)
40msec(max)
(6)
BCLK pin
LRCK pin
Output
(4)Addr:16H, Data:04H
Addr:11H, Data:13H
Output
MCKO, BCLK and LRCK output
40msec(max)
(8)
MCKO pin
(7)
Figure 45. Clock Set Up Sequence (1)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、DIF1-0, PLL3-0, FS3-0, BCKO1-0, M/S bitsの設定を次の順番のとおり行って下さい。
(2a) M/S bit = “1” , PLL3-0, FS3-0, BCKO1-0の設定
(2b) DIF1-0の設定。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
(4) MCKO出力を使用する場合: MCKO bit = “1”
MCKO出力を使用しない場合: MCKO bit = “0”
(5) PMPLL bit = “0”  “1”を設定し、MCKI pinにクロックが供給された後、PLL動作がスタートします。
PLLのロック時間はMCKI=12MHzのとき40ms(max)です(Table 4)。
(6) PLLが安定後、BCLK, LRCKを出力し始め、正常な動作が開始します。
(7) MCKO bit = “1”の場合、この区間ではMCKO pinから正常でないクロックが出力されます。
(8) MCKO bit = “1”の場合、PLLが安定後MCKO pinから正常なクロックが出力されます。
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- 50 -
[AK5701]
2. PLLスレーブモードで外部クロック(EXLRCK or EXBCLK pin)を使用する場合
Example:
Audio I/F Format : I2S
PLL Reference clock: EXBCLK
EXBCLK frequency: 64fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
Power Supply
(1)
PDN pin
(2)
4fs
(1)ofPower Supply & PDN pin = “L”  “H”
(3)
PMVCM bit
(Addr:10H, D2)
(2) Addr:11H, Data:0CH
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
EXLRCK pin
EXBCLK pin
Input
(3) Addr:10H, Data:04H
(4)
Internal Clock
(5)
(4) Addr:11H, Data:0DH
Figure 46. Clock Set Up Sequence (2)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、DIF1-0, FS3-0, PLL3-0 bitsの設定を行って下さい。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
(4) PMPLL bit = “0”  “1”を設定し、PLL基準クロック(EXLRCK or EXBCLK pin)が供給された後、PLL
動作がスタートします。PLLのロック時間はEXLRCKがPLL基準クロック入力の場合、160ms(max),
EXBCLKがPLL基準クロックでVCOC pinの外付けが10k+4.7nFの場合、2ms(max)です(Table 4)。
(5) PLLが安定後、正常な動作が開始します。
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[AK5701]
3. PLLスレーブモードで外部クロック(MCKI pin)を使用する場合
Example:
Audio I/F Format: I2S
BCLK frequency at Master Mode: 64fs
Input Master Clock Select at PLL Mode: 11.2896MHz
MCKO: Enable
Sampling Frequency: 44.1kHz
Power Supply
(1) Power Supply & PDN pin = “L”  “H”
(1)
PDN pin
(2)
(2)Addr:11H, Data:10H
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
(3)
PMVCM bit
(Addr:10H, D2)
(4)
MCKO bit
(Addr:16H, D2)
(3)Addr:10H, Data:04H
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
(5)
MCKI pin
(4)Addr:16H, Data:04H
Addr:11H, Data:11H
Input
40msec(max)
(6)
MCKO pin
MCKO output start
Output
(7)
(8)
EXBCLK pin
EXLRCK pin
Input
EXBCLK and EXLRCK input start
Figure 47. Clock Set Up Sequence (3)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、DIF1-0, PLL3-0, FS3-0, BCKO1-0, M/S bitsの設定を行って下さい。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
(4) MCKO 出力の設定: MCKO bit = “1”
(5) PMPLL bit = “0”  “1”を設定し、MCKI pinにクロックが供給された後、PLL動作がスタートします。
PLLのロック時間はMCKI=12MHzのとき40ms(max)です(Table 4)。
(6) PLLが安定後、MCKO pin から正常なクロックが出力されます。
(7) この区間では、MCKO pin から正常でないクロックが出力されます。
(8) MCKOクロックに同期したEXBCLK, EXLRCKクロックを入力してください。
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[AK5701]
4. 外部クロックモードで使用する場合(スレーブモード)
Example:
: Audio I/F Format: I2S
Input MCKI frequency: 256fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
MCKO: Disable
(1) Power Supply & PDN pin = “L”  “H”
Power Supply
(1)
PDN pin
(2)
(2) Addr:11H, Data:00H
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
(3)
PMVCM bit
(Addr:10H, D2)
(4)
MCKI pin
Input
(3) Addr:10H, Data:04H
(4)
EXLRCK pin
EXBCLK pin
Input
MCKI, EXBCLK and EXLRCK input
Figure 48. Clock Set Up Sequence (4)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、DIF1-0, FS1-0 bitsの設定を行って下さい。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
(4) MCKI, EXLRCK, EXBCLKクロック入力後、正常な動作が開始します。
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[AK5701]
5. 外部クロックモードで使用する場合(マスタモード)
Power Supply
(1)
Example:
PDN pin
(2)
Audio I/F Format: I2S
BCLK frequency at Master Mode: 64fs
Input Master Clock Select: 256fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
(3)
PMVCM bit
(Addr:10H, D2)
MCKI pin
(1) Power Supply & PDN pin = “L”  “H”
Input
M/S bit
(Addr:11H, D1)
TE3-0 bits
(Addr:1DH, D7-4)
"1010"
(2)Addr:11H, Data:26H
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
Addr:1DH, Data:50H
Addr:1EH, Data:02H
BCLK and LRCK output
"0101"
TMASTER bit
(Addr:1EH, D1)
BCLK pin
LRCK pin
Output
(3)Addr:10H, Data:04H
Figure 49. Clock Set Up Sequence (5)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、DIF1-0, FS1-0, BCKO1-0, M/S, TE3-0, TMASTER bitsの設定を次の順番のとおり行って下
さい。
(2a) M/S bit = “1”, FS3-0, BCKO1-0の設定。
(2b) DIF1-0の設定。
(2c) TE3-0 bits = “0101”
(2d) TMASTER bit = “1”: BCLK, LRCK出力を開始します。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
EXT Master Modeからほかのクロックモードへ変更する場合は、PDN pin = “L”  “H”とするか、TE3-0 bits =
“1010”を書き込んでから、Table 1に従ってレジスタ設定を行って下さい。
MS0404-J-04
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[AK5701]
6. スレーブ&バイパスモードの場合
Example:
Audio I/F Format : I2S
PLL Reference clock: EXBCLK
EXBCLK frequency: 64fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
Power Supply
(1)
4fs
(1)ofPower Supply & PDN pin = “L”  “H”
PDN pin
(2)
(3)
PMVCM bit
(2) Addr:11H, Data:0CH
Addr:14H, Data:23H
Addr:15H, Data:2FH
Addr:16H, Data:08H
(Addr:10H, D2)
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
EXLRCK pin
EXBCLK pin
Input
(3) Addr:10H, Data:04H
(4)
Internal Clock
(5)
(4) Addr:11H, Data:0DH
Figure 50. Clock Set Up Sequence (6)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) この区間に、THR bit = “1”およびDIF1-0, FS3-0, PLL3-0 bitsの設定を行って下さい。
(3) VCOMのパワーアップ: PMVCM bit = “0”  “1”
各ブロックを立ち上げる前に最初にVCOMを立ち上げて下さい。
(4) PMPLL bit = “0”  “1”を設定し、PLL基準クロック(EXLRCK or EXBCLK pin)が供給された後、PLL
動作がスタートします。PLLのロック時間はEXLRCKがPLL基準クロック入力の場合、160ms(max),
EXBCLKがPLL基準クロックでVCOC pinの外付けが10k+4.7nFの場合、2ms(max)です(Table 4)。
(5) PLLが安定後、正常な動作が開始します。
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[AK5701]
7. バイパスモードの場合
Power Supply
(1)
(1) Power Supply & PDN pin = “L”  “H”
PDN pin
(2)
THR bit
(2) Addr:16H, Data:08H
(Addr:16H, D3)
EXLRCK pin
EXBCLK pin
EXSDTI pin
(3)
Input
MCKI, EXBCLK and EXLRCK input
Figure 51. Clock Set Up Sequence (7)
<手順例>
(1) 電源立ち上げ後、PDN pin “L”  “H”
この区間はAK5701のリセットのため、150ns以上の “L”区間が必要です。
(2) THR bit = “1”を設定して下さい。
(3) EXLRCK, EXBCLK, EXSDTI入力後、LRCK, BCLK, SDTO出力が開始します。
MS0404-J-04
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[AK5701]
■ マイク入力録音(ステレオ)
Example:
PLL Master Mode
Audio I/F Format:I2S
Sampling Frequency:44.1kHz
Pre MIC AMP:+15dB
MIC Power On
ALC setting:Refer to Figrure 37
ALC bit = “1”
(1) Addr:15H, Data:2FH
FS3-0 bits
(Addr:15H, D3-0)
X,XXX
1111
(2) Addr:12H, Data:10H
Addr:13H, Data:01H
(1)
MIC Control
(Addr:12H, D4
& Addr:13H, D1-0)
Timer Control
(Addr:1AH)
ALC Control 1
(Addr:1BH)
ALC Control 2
(Addr:1CH)
0, 01
1, 01
(3) Addr:1AH, Data:0AH
(2)
XXH
0AH
(4) Addr:1BH, Data:E1H
(3)
XXH
E1H
(5) Addr:1CH, Data:81H
(4)
XXH
81H
01H
(5)
ALC State
(8)
ALC Disable
ALC Enable
ALC Disable
(6) Addr:10H, Data:07H
Recording
PMADL/R bit
(Addr:10H, D1-0)
3088 / fs
(7) Addr:10H, Data:04H
(7)
(6)
ADC Internal
State
Power Down
Initialize Normal State Power Down
(8) Addr:1CH, Data:01H
Figure 52. MIC Input Recording Sequence
<手順例>
fs=44.1kHz時のALCの設定例です。ALCのパラメータを変更する場合は、 “Figure 39. ALC動作設定手順
例”を参照して下さい。
「クロックの設定」の項を参照し、クロックを供給して下さい。
(1) サンプリング周波数(FS3-0 bits)を設定して下さい。PLLモードの場合、サンプリング周波数を変更し
てからのPLLロック時間を考慮し、(6)のマイク及びADCのパワーアップを行って下さい。
(2) マイク入力(アドレス 12H&13H)の設定。
(3) ALC Timer (アドレス 1AH)の設定
(4) ALC REF値(アドレス 1BH)の設定
(5) LMTH1-0, RGAIN1-0, LMAT1-0, ALC bitsの設定(アドレス 1CH)
(6) マイク及びADCのパワーアップ : PMADL = PMADR bits = “0”  “1”
[email protected]=44.1kHz, HPF1-0 bits = “00”です。
ALCは入力ディジタルボリューム(IVL/R7-0 bits)の初期値(0dB)から動作を開始します。
100ms以内で録音開始するにはPMVCM=PMMP bits = “1”設定後2msでPMPLL bit = “1”を設定し、その
6ms後にPMADL=PMADR bits = “1”を設定して下さい。
(7) マイク及びADCのパワーダウン: PMADL = PMADR bits = “1”  “0”
マイク及びADCをパワーダウンすることでALCもDisable状態になります。サンプリング周波数を変
更し、ALCの設定を変更する場合は、マニュアルモード(ALC bit = “0”) あるいはマイク及びADCをパ
ワーダウン(PMADL = PMADR bits = “0”)してから行って下さい。また、PMADL = PMADR bits = “0”
のとき、入力ディジタルボリューム(IVL/R7-0 bits)のゲインはリセットされず、次のパワーアップ時
はコントロールレジスタの設定値で動作を開始します。
(8) ALC Disable: ALC bit = “1”  “0”
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[AK5701]
■ クロックの停止
ADCを使用しない場合は、マスタクロックを停止することができます。
1. PLLマスタモードの場合
Example:
(1)
Audio I/F Format: I2S
BCLK frequency at Master Mode: 64fs
Input Master Clock Select at PLL Mode: 11.2896MHz
Sampling Frequency: 44.1kHz
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
M/S bit
(Addr:11H, D1)
(1) Addr:11H, Data:10H
(2)
MCKO bit
"H" or "L"
(2) Addr:16H, Data:00H
(Addr:16H, D2)
(3)
External MCKI
Input
(3) Stop an external MCKI
Figure 53. Clock Stopping Sequence (1)
<手順例>
(1) PLLのパワーダウン: PMPLL=M/S bits = “1”  “0”
(2) MCKO出力の停止: MCKO bit = “1”  “0”
(3) 外部クロックを止めて下さい。
2. PLLスレーブモード(EXLRCK, EXBCLK pin)の場合
Example
: Audio I/F Format : I2S
(1)
PLL Reference clock: EXBCLK
BCLK frequency: 64fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
PMPLL bit
(Addr:11H, D0)
(2)
EXBCLK
Input
(1) Addr:11H, Data:0CH
(2)
EXLRCK
Input
(2) Stop the external clocks
Figure 54. Clock Stopping Sequence (2)
<手順例>
(1) PLLのパワーダウン: PMPLL bit = “1”  “0”
(2) 外部クロックを止めて下さい。
* スレーブ&バイパスモードも同様の手順です。
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[AK5701]
3. PLLスレーブモード(MCKI pin)の場合
Example
: Audio I/F Format: I2S
PLL Reference clock: MCKI=11.2896MHz
EXBCLK frequency: 64fs
Sampling Frequency: 44.1kHz
(1)
PMPLL bit
(1) Addr:11H, Data:10H
(Addr:11H, D0)
(2)
MCKO bit
(2) Addr:16H, Data:00H
(Addr:16H, D2)
(3)
External MCKI
Input
(3) Stop the external clocks
Figure 55. Clock Stopping Sequence (3)
<手順例>
(1) PLLのパワーダウン: PMPLL bit = “1”  “0”
(2) MCKO出力の停止: MCKO bit = “1”  “0”
(3) 外部クロックを止めて下さい。
4. 外部クロックモードの場合(スレーブモード)
(1)
External MCKI
Input
Example
: Audio I/F Format :I2S
(1)
EXBCLK
Input
EXLRCK
Input
Input MCKI frequency:256fs
Sampling Frequency:44.1kHz
(1)
(1) Stop the external clocks
Figure 56. Clock Stopping Sequence (4)
<手順例>
(1) 外部クロックを止めて下さい。
* バイパスモードも同様の手順です。
5. 外部クロックモードの場合(マスタモード)
(1)
External MCKI
Input
Example
: Audio I/F Format :I2S
BCLK
Output
"H" or "L"
LRCK
Output
"H" or "L"
Input MCKI frequency:256fs
Sampling Frequency:44.1kHz
(1) Stop MCKI
Figure 57. Clock Stopping Sequence (5)
<手順例>
(1) MCKIを止めて下さい。BCLKおよびLRCKは “H”または “L”に固定されます。
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[AK5701]
■ パワーダウン
各ブロックをパワーダウンし、各クロック停止かつPMVCM bit = “0”とした場合、消費電流は20A(typ)です。
完全にシャットダウン(typ. 1A)するには各クロック停止かつPDN pin = “L”として下さい。但し、この場合レ
ジスタが初期化されます。
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[AK5701]
パッケージ
●24-pin QFN (Unit: mm)
注 : パッケージ裏面中央の露出パッド(Exposed Pad)は、オープンまたはグランドに接続して下さい。
■ 材質・メッキ仕様
パッケージ材質: エポキシ系樹脂
リードフレーム材質: 銅
リードフレーム処理: 半田(無鉛)メッキ
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[AK5701]
マーキング
AK5701VN
5701
XXXXX
1
XXXXX: Date code identifier (5桁)
AK5701KN
5701K
XXXXX
[
1
XXXXX: Date code identifier (5桁)
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改訂履歴
Date (YY/MM/DD)
05/08/04
05/11/22
Revision
00
01
Reason
初版
誤記訂正
Page
Contents
8
スイッチング特性 (PLL Slave Mode)
tBCKL(min): 240ns  0.4 x tBCK
tBCKH(min): 240ns  0.4 x tBCK
PLL Slave Mode
a) Mode 1: EXBCLK or EXLRCK  MCKI
b) Mode 2: MCKI  EXBCLK or EXLRCK
ALC動作
下記一文削除。
「このときIVL, IVR値の変更はL/R共通で行
われます。」
コントロールシーケンス (マイク録音)
Figure 51 (7) Data=01H  04H
(2) 72H&73H  12H&13H
(3) 7AH  1AH
(4) 7BH  1BH
(5) 7CH  1CH
AK5701KN を追加
(1) Ambient Temperature
AK5701VN : 30  +85C
AK5701KN : 40  +85C
(2) Marking
AK5701VN : “5701”
AK5701KN : “5701K”
1. Control Interface Timing(CSP pin = “L”)
(1) CSN “” to CCLK “”
→ CSN Edge to CCLK “”
(2) CCLK “” to CSN “”
→ CCLK “” to CSN Edge
2. Control Interface Timing(CSP pin = “H”)
(1) CSN “” to CCLK “”
→ CSN Edge to CCLK “”
(2) CCLK “” to CSN “”
→ CCLK “” to CSN Edge
3. Note 22 を追加
Figure 26  Figure 29
ECTBCLK(32fs)/BCLK(32fs) の 最左端の No
15 → 31
Figure 30  Figure 33
BCLK(64fs) の 最左端の No
15 → 31
Serial Control I/F
1. CSP pin = “L”
“1アドレスへの書き込み毎にCSNを一度 “H”
にしてください。” を追加
2. CSP pin = “H”
“1アドレスへの書き込み毎にCSNを一度 “L”
にしてください。” を追加.
“12. AEC-Q100 Qualified (AK5701KN)” 追加
パッケージ、マーキング
パッケージ図の寸法、マーキング変更
25
35
57
07/08/30
02
製品追加
1,3,5,62
仕様追加
11
誤記訂正
30
31
13/02/22
15/10/30
03
04
仕様追加
40
コメント追加
仕様変更
1
62, 63
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ましては、本製品改善のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を検
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約店営業担当にご確認ください。
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要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
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産等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製
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