BD3859AFV オーディオ IC オーディオサウンドコントロール IC BD3859AFV BD3859AFV は、CD ラジカセ、ミニコンポ等の音量・音質制御用に開発した信号処理用 IC です。2 線シリアル制御に より、マイコンから容易に音量・音質をコントロールすることができます。SSOP-B40 パッケージに、ダイナミック バス・電子ボリウム・トーンコントロール・4 入力セレクタ・入力ゲインアンプが 1chip に内蔵され、セットの小型化 への対応が可能です。 !用途 CD ラジカセ、ミニコンポ用 !特長 1) ダイナミックバスブーストによってブースト量が抑圧可能。 2) 電子ボリウムには抵抗ラダー型ボリウムを採用することにより最大減衰量 −97.5dB (IHF-A) を実現。 3) ボリウム切替ノイズが小さい。 入力 : 0∼−31dB (1dB ステップ) 出力 : 0∼−56dB (4dB ステップ) 4) 動作電源電圧範囲が広い : 4.5V∼9.5V。 5) トーンコントロール可能 (バス、トレブル)。 −10dB∼+10dB (2dB ステップ) 6) 4 入力セレクタ内蔵。 7) 入力ゲインアンプ内蔵。 0∼+14dB (2dB ステップ) !絶対最大定格 (Ta=25°C) Parameter Symbol Limits 電源電圧 VCC 10 許容損失 Pd 900∗ Unit V mW 動作温度範囲 Topr −25~+75 °C 保存温度範囲 Tstg −55~+125 °C ∗Ta=25°C以上で使用する場合は、1°Cにつき9mWを減じる。 !推奨動作条件 (Ta=25°C) Parameter 電源電圧 Symbol Min. Typ. Max. Unit VCC 4.5 − 9.5 V BD3859AFV オーディオ IC REC1 REC2 VOL2 VOL1 TRE1 TRE2 BASS21 BASS22 BASS11 BASS12 AGCLVL AGCC BA11 BA12 BA13 BA21 BA22 BA23 CAP VCC !ブロックダイアグラム 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC 0dB ~ −31dB treble1 treble2 fc=10kHz fc=10kHz Dynamic Bass1 fo=63Hz Bass1 fo=120Hz Dynamic Bass2 fo=63Hz VCC/2 − 40k VCC/2 VCC/2 VCC/2 VCC/2 + 0dB ~ −56dB − 0dB ~ −56dB + + − + 40k AGC − VCC/2 Bass2 fo=120Hz VCC/2 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D2 FILTER DBC TOUT1 OVOL1 OUT1 TOUT2 OVOL2 OUT2 AGND DGND DATA LATCH CLOCK 75k 5 D1 75k 4 C2 75k 3 C1 75k 2 B2 75k 1 B1 75k Logic A2 75k DGND A1 75k AGND BD3859AFV オーディオ IC !端子説明 Pin No. Pin name Function Pin No. Pin name Function 1 A1 CH1 入力端子A 21 VCC 電源端子 2 A2 CH2 入力端子A 22 CAP ダイナミックバスデテクトフィルタ端子 3 B1 CH1 入力端子B 23 BA23 CH2 ダイナミックバスフィルタ設定端子 4 B2 CH2 入力端子B 24 BA22 CH2 ダイナミックバスフィルタ設定端子 5 C1 CH1 入力端子C 25 BA21 CH2 ダイナミックバスフィルタ設定端子 6 C2 CH2 入力端子C 26 BA13 CH1 ダイナミックバスフィルタ設定端子 7 D1 CH1 入力端子D 27 BA12 CH1 ダイナミックバスフィルタ設定端子 8 D2 CH2 入力端子D 28 BA11 CH1 ダイナミックバスフィルタ設定端子 フィルタ端子 29 AGCC AGC 時定数設定端子 ダイナミックバスリフトスイッチの時定数設定端子 30 AGCLVL AGC をかけるしきい値設定端子 9 FILTER 10 DBC 11 TOUT1 CH1 トーン出力端子 31 BASS12 CH1 バスフィルタ設定端子 12 OVOL1 CH1 アウトプットボリウム入力端子 32 BASS11 CH1 バスフィルタ設定端子 13 OUT1 CH1 出力端子 33 BASS22 CH2 バスフィルタ設定端子 14 TOUT2 CH2 トーン出力端子 34 BASS21 CH2 バスフィルタ設定端子 15 OVOL2 CH2 アウトプットボリウム入力端子 35 TRE2 CH2 トレブルフィルタ設定端子 16 OUT2 CH2 出力端子 36 TRE1 CH1 トレブルフィルタ設定端子 17 AGND アナログ系接地端子 37 VOL1 CH1 インプットボリウム入力端子 18 DGND デジタル系接地端子 38 VOL2 CH2 インプットボリウム入力端子 19 DATA LATCH シリアルデータラッチ受信端子 39 REC2 CH2 入力ゲイン出力端子 20 CLOCK シリアルクロック受信端子 40 REC1 CH1 入力ゲイン出力端子 BD3859AFV オーディオ IC !入出力回路図 Pin No. 1 2 3 4 5 6 7 8 Pin name A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 Pin voltage Equivalent circuit Pin description VCC VCC/2 30k 75k 音声信号入力用端子です。 CD、MD、TUNER、TAPEなどの 入力に最適です。 GND VCC 40 REC1 39 REC2 VCC/2 入力ゲイン出力用端子です。 GND VCC 37 インプットボリウムへの音声信号 入力用端子です。 入力インピーダンスは、ボリウム 設定によって31kΩ∼32kΩの間で 変動します。 VOL1 VCC/2 38 VOL2 GND VCC 9 FILTER VCC/2をIC外部から取り込む端子 です。 VCC/2 GND VCC 2.8V 0 10 DBC or 180k 2.8V GND ショック音防止時定数設定端子 です。 BD3859AFV オーディオ IC Pin No. Pin name Pin voltage Equivalent circuit Pin description VCC buffer 40k 22 CAP 40k VCC/2 40k ダイナミックバスデテクト フィルタ設定端子です。 40k buffer GND VCC 0 1k 29 AGCC or AGCのアタックタイム、リリース タイム設定端子です。 2k 50k 1.2V GND VCC 25µA 20k 30 AGCLVL 20k AGCをかけるしきい値を設定 する端子です。 − GND VCC 25 BA21 ダイナミックバスブーストの 中心周波数 (fo) 設定用端子です。 VCC/2 28 BA11 GND VCC 24 BA22 ダイナミックバスブーストの 中心周波数 (fo) 設定用端子です。 VCC/2 27 BA12 GND BD3859AFV オーディオ IC Pin No. Pin name Pin voltage Equivalent circuit Pin description VCC 23 BA23 ダイナミックバスブーストの 中心周波数 (fo) 設定用端子です。 VCC/2 26 BA13 GND VCC 11 TOUT1 VCC/2 14 トーン信号出力です。 TOUT2 GND VCC 32 BASS11 バスの中心周波数 (fo) とゲイン 設定用端子です。 VCC/2 34 BASS21 GND VCC 31 BASS12 バスの中心周波数 (fo) とゲイン 設定用端子です。 VCC/2 33 BASS22 GND VCC 35 TRE2 トレブルのカットオフ周波数 (fc) 設定用端子です。 VCC/2 36 TRE1 GND BD3859AFV オーディオ IC Pin No. Pin name Pin voltage Equivalent circuit Pin description VCC 12 アウトプットボリウムへの音声 信号入力用端子です。 入力インピーダンスは、36kΩ です。 (TYP時) OVOL1 VCC/2 15 OVOL2 GND VCC 13 OUT1 音声信号出力用端子です。 カップリングコンデンサを介し て後段回路に接続します。 VCC/2 16 OUT2 GND VCC 19 20 DATA LATCH 2k シリアルコントロールの入力 端子です。 − CLOCK GND 21 VCC 17 AGND 18 DGND VCC − 電源端子です。 0 − グランド端子です。 BD3859AFV オーディオ IC !電気的特性 (特に指定のない限り、VCC=9V, f=1kHz, VIN=1Vrms, RL=10kΩ, Ta=25°C, 入力ゲイン=0dB, VOL=0dB, バス, トレブル, ダイナミックバス=0dB) Parameter Conditions Measurement circuit Symbol Min. Typ. Max. Unit 回路電流 IQ − 25 38 mA 出力電圧利得 GV −1.5 0.0 1.5 dB 全高調波歪率 THD − 0.02 0.08 % 最大出力電圧 VOM 2.0 2.5 − Vrms 出力雑音電圧 VNO − 6.5 15 チャネル間クロストーク CT − −80 −70 dB Rg=4.7kΩ, IHF−A CT=20log (O2/O1) CT=20log (O1/O2) Fig.1 Gvmaxl −1 ∗1 +1 dB VIN=400mVrms, From 0 to 14dB Gvmaxl=20log (G1/VIN) Gvmaxl=20log (G2/VIN) Fig.1 Gvmaxlst − 2 − dB From 0 to 14dB Fig.1 INPUT全高調波歪率 THDI − 0.02 0.08 % VIN=2Vrms 400Hz~30kHz BPF Fig.1 INPUT最大出力電圧 VOMI 2.0 2.5 − Vrms THD=1% Fig.1 セクター間クロストーク CS − −80 −70 dB 入力抵抗 RI 56.2 75 93.8 kΩ GIV −1 ∗1 +1 dB From 0 to −31dB GIVst − 1 − dB From 0 to −31dB GOV −2 ∗1 +2 dB From 0 to −56dB OUTPUT Volume 切替ステップ GOVST − 4 − dB From 0 to −56dB MUTE量 GminO − − −80 dB IHF−A Gmin0=20log (O1/VIN) Gmin0=20log (O2/VIN) Fig.1 GBB −2 ∗1 +2 dB From 0 to 10dB VIN=500mVrms, f=120Hz GBB=20log (O1/VIN) GBB=20log (O2/VIN) Fig.1 GBC −2 ∗1 +2 dB From −10 to 0dB VIN=500mVrms, f=120Hz GBC=20log (O1/VIN) GBC=20log (O2/VIN) Fig.1 GBST − 2 − dB From −10 to 0dB VIN=500mVrms, f=120Hz GTB −2 ∗1 +2 dB From 0 to 10dB VIN=500mVrms, f=10kHz GTB=20log (O1/VIN) GTB=20log (O2/VIN) Fig.1 GTC −2 ∗1 +2 dB From −10 to 0dB VIN=500mVrms, f=10kHz GTC=20log (O1/VIN) GTC=20log (O2/VIN) Fig.1 GTST − 2 − dB From −10 to 10dB VIN=500mVrms, f=10kHz GD −2 ∗1 +2 dB From 0 to 20dB VIN=7mVrms, f=63Hz Dynamic BASS 切替ステップ GDST − 5 − dB From 0 to 20dB VIN=7mVrms, f=63Hz Fig.1 Dynamic BASS 抑圧レベル VAGC −20 −18 −16 dBm VIN=30mVrms, f=63Hz Dynamic BASS=20dB Fig.1 ＜トータル＞ 無信号時 Fig.1 GV=20log (O1/VIN) GV=20log (O2/VIN) Fig.1 VIN=2Vrms 400Hz~30kHz BPF Fig.1 THD=1% Fig.1 µVrms Rg=4.7kΩ, IHF−A Fig.1 ＜インプット＞ 入力電圧利得 ∗ 入力ゲイン切替ステップ Rg=4.7kΩ, IHF−A CS=20log (O1/VIN) CS=20log (O2/VIN) Fig.1 RI=75kΩ×VR1/(VIN−VR1) RI=75kΩ×VR2/(VIN−VR2) Fig.1 GIV=20log (O1/VIN) GIV=20log (O2/VIN) Fig.1 ＜インプットボリウム＞ INPUT Volume Gain ∗ INPUT Volume 切替ステップ Fig.1 ＜アウトプットボリウム＞ OUTPUT Volume Gain ∗ GOV=20log (O1/VIN) GOV=20log (O2/VIN) Fig.1 Fig.1 ＜バス＞ バスブーストゲイン バスカットゲイン ∗ ∗ バス切替ステップ Fig.1 ＜トレブル＞ ∗ トレブルブーストゲイン トレブルカットゲイン ∗ トレブル切替ステップ Fig.1 ＜ダイナミックバス＞ Dynamic BASS Boost Gain ∗ ∗ 規格値は設定値からの偏差で表します。 ∗1 設定値を参照。 GD=20log (O1/VIN) GD=20log (O2/VIN) Fig.1 BD3859AFV オーディオ IC !測定回路図 10k VCC 10µ V ~ G2 ~ ~ 2 1 2 SW11 1 1 SW10 2 1 SW9 10k 2 SW8 10µ 40 39 ∗ 10µ 38 37 ∗ 36 ∗ ∗ 0.047µ 0.047µ 4700p 4700p 34 33k 100k 3.3k ∗ ∗ ∗ 33 32 31 30 100µ 10µ ∗ ∗ 0.047µ 0.047µ ∗ ∗ 35 10k ∗ 2.2k 29 ∗ 2.2k ∗ 0.22 ∗ 100k 0.22 ∗ ∗ A ∗ 0.22 3.3k I 100µ ∗ 100k 2 100µ 1 SW7 0.22 0.1µ 28 27 26 25 24 23 22 21 13 14 15 16 17 18 19 20 BD3859AFV 2 3 10µ 10µ 4 10µ 5 10µ 6 10µ 7 10µ 8 10µ 9 10 10µ 11 12 0.33µ 10µ 47µ 10µ 1 V ~ ~ ∗ 4.7k 4 10µ 2 VR2 V ~ 3 4.7k 1 75k VR1 SW4 3 4.7k 2 4.7k SW2 1 3 SW3 4.7k SW1 2 ~∗ Fig.1 O2 V ~ 10µ 10k 4 4.7k 3 4.7k 2 4.7k O1 1 V ~ 10k 1 75k 10k V ~ VCC=9V ∗ 620 10µ G1 ∗ 33.62k DATA CLOCK LATCH BD3859AFV オーディオ IC !動作説明 制御信号仕様 (1) 制御信号のタイミング規定 ・データはクロックの立ち上がりで読み込みます。 ・ラッチはクロックの立ち下がりで読み込みます。 ・ラッチ後は DATA LATCH を必ず LOW にする必要があります。 90% 90% tsu twc CLOCK ( CLOCK Signal ) 20pin 10% ts thd DATA LATCH DATA Signal LATCH Signal 19pin 90% 90% twd DATA th 90% 10% 10% tsd thd tsl 90% DATA 10% 10% タイミングチャートの定数 (Ta=25°C, VCC=9V) Symbol Min. Typ. Max. Unit High 入力電圧 VIH 2.6 − 5.5 V Low 入力電圧 VIL 0 − 1.1 V クロック幅 twc 2.0 − − µs データ幅 twd 2.0 − − µs ラッチ幅 twl 2.0 − − µs Low ホールド幅 twh 2.0 − − µs セットアップ時間 (DATA→CLK) tsd 1.0 − − µs ホールド時間 (CLK→DATA) thd 1.0 − − µs セットアップ時間 (CLK→LATCH) tsl 1.0 − − µs ホールド時間 (DATA→LATCH) thl 1.0 − − µs Low セットアップ時間 ts 1.0 − − µs Low ホールド時間 th 1.0 − − µs thl 90% twl twh Fig.2 Parameter 90% twc 10% LATCH 90% BD3859AFV オーディオ IC !応用例 VCC 43k VCC 10k 10µ 10k 10k 33k 2.2k 100µ 2.2k 100µ 0.22µ 0.22µ 100µ 10µ 0.1µ 4700p 0.047µ 0.047µ 4700p 10µ 100k 0.047µ 0.047µ 3.3k 3.3k 0.22µ 0.22µ 100k 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 100k 26 25 24 23 22 21 VCC 0dB ~ −31dB treble1 treble2 fc=10kHz fc=10kHz Dynamic Bass1 fo=63Hz Bass1 fo=120Hz Dynamic Bass2 fo=63Hz VCC/2 − 40k VCC/2 VCC/2 VCC/2 VCC/2 + 0dB ~ −56dB − 0dB ~ −56dB + + − + 40k AGC − VCC/2 Bass2 fo=120Hz VCC/2 75k 1 10µ 75k 2 10µ 75k 3 10µ 75k 4 10µ 75k 5 10µ 75k 6 10µ 75k 7 10µ AGND A2 B1 B2 C1 C2 D1 Logic 75k 8 10µ 9 47µ 10 11 12 D2 Fig.3 13 14 15 10µ 0.33µ 10µ A1 DGND OUT1 16 17 18 19 20 10µ 10µ OUT2 DATA CLOCK LATCH BD3859AFV オーディオ IC !外付け部品の説明 測定回路の外付け部品について (1) ∗の印の素子 ・炭素皮膜抵抗 : ±1% ・フィルムコンデンサ : ±1% ・セラミックコンデンサ : ±1% (2) 特に指定のない外付け部品には、次のものを使用してください。 ・炭素皮膜抵抗 : ±5% ・フィルムコンデンサ : ±20% ・電解コンデンサ : ±20% 配線上の注意 (1) GND はベタアースにしてください。 (2) CLOCK, DATA LATCH の配線パターンはアナログ部の配線パターンから離して、クロストークのないようにしてく ださい。 (3) CLOCK, DATA LATCH の配線パターンは、なるべく平行に引かないでください。隣接するときはシールドするよう にしてください。 !使用上の注意 (1) 動作電源電圧範囲について 動作電源電圧範囲であれば動作周囲温度の範囲で基本の回路機能動作が保証されていますが、ご使用の際にはよく ご確認のうえ、定数と素子の設定、電圧設定、温度設定をお願いします。 (2) 動作温度範囲について 推奨動作電圧範囲内であれば、動作温度の範囲内で一応の回路機能動作が保証されています。許容損失の条件も温 度と関連しますのでご注意ください。 また、この範囲内で電気的特性で定められている条件以外では、その電気的特性の規格値を保証できませんが、本 来の機能は維持しています。 (3) 応用回路について 応用例は推奨すべきものと確信しておりますが、ご使用に当たっては上記に示した注意事項を含め、更に特性のご 確認を十分に願います。 その他外付け定数を変更してご使用になる時は、静特性のみならず過渡特性も含め、外付け部品及び本 IC のバラ ツキ等を考慮して十分なマージンをみて決定してください。 また、特許権に関しまして当社では、十分な確認ができておりませんので、ご了承ください。 (4) パワーオンリセットについて 電源 ON 時において IC 内部で初期化を行う回路を内蔵しております。しかし、セット設計におかれましては万が 一の場合を考えて、電源 ON 時に必ず初期データとして全てのアドレスにデータを送信し、またこの初期データを 送信するまでの間はミュートをかけることを推奨いたします。 (5) シュミット回路について 本 IC には、DATA LATCH (19pin), CLOCK (20pin) 端子に入力されるロジック信号に対して、シュミット回路を設 ける等の対策をしております。したがいまして、ロジック信号ラインへのノイズの影響に強くなっております。 また、ロジックコントロール用 High 電圧については 2.6V 以上 5.5V 以下で対応できます。 (ただしロジックコントロール用 High 電圧は電源電圧以下。) (6) シリアルコントロールについて CLOCK 端子、DATA LATCH 端子はアナログ信号ラインに干渉しないように注意して配線及びパターン配線してく ださい。 (7) 電源 VCC の立ち上げについて 電源 VCC を立ち上げるときは、必ず時定数をもたせて、なめらかに立ち上げてください。 また、万が一の過剰な回路電流増加防止のために、電源 VCC のラインへシリーズに 10Ω程度の電流制限用抵抗を挿 入することを推奨いたします。 BD3859AFV オーディオ IC 2 1 500m 0.5 200m 0.2 100m 0.1 50m 0.05 20m 0.02 10m 0.01 5m 0.005 2m 0.002 10m 100m 0.001 1 15 10 10 5 0 −5 −10 −15 20 100 1k 10k FREQUENCY : f (Hz) Fig.4 入出力−歪特性 Fig.5 バスゲイン−周波数特性 25 5 20 2 1 15 10 5 100 1k 10k FREQUENCY : f (Hz) 500m 200m 100m 50m 20m 10m 5m !外形寸法図 (Units : mm) 13.6±0.2 21 1 20 0.1 1.8±0.1 0.3Min. 7.8±0.3 5.4±0.2 40 0.15±0.1 0.1 0.65 0.22±0.1 SSOP-B40 1m 1m 10m 100m INPUT LEVEL : VIN (Vrms) Fig.7 ダイナミックバスゲイン −周波数特性 0.08 M 0 −5 Fig.8 AGC入出力特性 −15 20 100 1k 10k FREQUENCY : f (Hz) 2m 0 20 5 −10 INPUT LEVEL : VIN (Vrms) OUTPUT LEVEL : VOUT (Vrms) DYNAMIC BASS GAIN : GD (dB) 1m 1m 15 TREBLE GAIN : GT (dB) 5 2 1 BASS GAIN : GB (dB) 5 TOTAL HARMONIC DISTORTION : THD (%) OUTPUT LEVEL : VOUT (Vrms) !電気的特性曲線 1 Fig.6 トレブルゲイン−周波数特性