データシート

[AK5720]
AK5720
96kHz 24bit  ADC
1. 概
要
AK5720はディジタルオーディオ機器用に開発された低電圧24bit A/Dコンバータです。AK5720は、ゲイ
ンアンプ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。アナログ入力は
シングルエンドになっており、外付け部品をほとんど必要としません。また、AK5720は16pin TSSOP
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。
2. 特
長
分解能 : 24bits
録音側機能
 ゲインアンプ (0dB or 15dB)
 オフセットキャンセル用HPF内蔵 (fc=1.0Hz@fs=48kHz)
3. 2ch ADC
 シングルエンド入力
 入力レベル: 1.8Vpp@VA=3.0V (= 0.6 × VA)、3.0Vpp @VA=5.0V (= 0.6 × VA)
 S/(N+D): 94dB
 DR, S/N: 102dB
4. マスタクロック: 256fs/384fs/512fs/768fs
5. サンプリング周波数: 8kHz 96kHz
6. オーディオデータフォーマット: MSB First, 2’s compliment
 24bit 前詰め, I2S or TDM
7. 電源電圧
 VA, VD: 2.7  5.5V (typ. 3V, 5V)
8. 消費電流: 6.1mA (VA=VD=5.0V, fs=48kHz)
9. 動作温度範囲: Ta = 40  105C
10. パッケージ: 16pin TSSOP
1.
2.
GSEL
DIF/TDMI
LIN
ADC
IIIS/TDM
Out
HPF
LRCK
BICK
SDTO
RIN
VD
VCOM
PDN
VA
REGO
Clock Divider
Regulator
VSS
FSEL
MS1641-J-01
CKS
MCLK
2014/12
-1-
[AK5720]
3. 目
次
概
要 ........................................................................................................................................................... 1
特
長 ........................................................................................................................................................... 1
目 次 ............................................................................................................................................................... 2
ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 3
■ オーダリングガイド ...................................................................................................................................... 3
■ ピン配置 .......................................................................................................................................................... 3
■ 機能説明 .......................................................................................................................................................... 4
■ 使用しないピンの処理について .................................................................................................................. 4
5. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 5
6. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 5
7. アナログ特性 (VA=VD=5.0V) ....................................................................................................................... 6
8. アナログ特性 (VA=VD=3.0V) ....................................................................................................................... 7
9. フィルタ特性(fs=48kHz)................................................................................................................................. 8
10.
フィルタ特性 (fs=96kHz)............................................................................................................................ 9
11.
DC特性 ......................................................................................................................................................... 9
12.
スイッチング特性 ..................................................................................................................................... 10
■ タイミング波形 ............................................................................................................................................ 12
13.
機能説明 ..................................................................................................................................................... 16
■ システムクロック ........................................................................................................................................ 16
■ オーディオインタフェースフォーマット ................................................................................................ 16
■ ディジタルHPF ............................................................................................................................................. 18
■ パワーダウン ................................................................................................................................................ 18
■ システムリセット ........................................................................................................................................ 19
■ TDM カスケードモード .............................................................................................................................. 19
14.
システム設計 ............................................................................................................................................. 21
15.
パッケージ ................................................................................................................................................. 23
■ 外形寸法図 .................................................................................................................................................... 23
■ 材質・メッキ仕様 ........................................................................................................................................ 23
■ マーキング .................................................................................................................................................... 24
16.
改訂履歴 ..................................................................................................................................................... 24
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 25
1.
2.
3.
4.
MS1641-J-01
2014/12
-2-
[AK5720]
4. ピン配置と機能説明
■ オーダリングガイド
–40  +105C
AK5720用評価ボード
16pin TSSOP (0.65mm pitch)
VCOM
1
16
CKS
RIN
2
15
FSEL
LIN
3
14
DIF/TDMI
VSS
4
13
PDN
VA
5
12
BICK
VD
6
11
MCLK
GSEL
7
10
LRCK
REGO
8
9
SDTO
AK5720
AKD5720
■ ピン配置
Top
View
MS1641-J-01
2014/12
-3-
[AK5720]
■ 機能説明
ピン名称
I/O
1
VCOM
O
ADC Common Voltage Output Pin
2
3
4
5
6
RIN
LIN
VSS
VA
VD
I
I
-
7
GSEL
I
Rch Input Pin
Lch Input Pin
Ground Pin
Analog Power Supply Pin
Digital Power Supply Pin
Input Gain Select Pin
“L”: 0dB, “H”: +15dB
8
REGO
O
Regulator Output Pin
9
10
11
12
SDTO
LRCK
MCLK
BICK
O
I/O
I
I/O
13
PDN
I
14
DIF/TDMI
I
Audio Serial Data Output Pin
Input/Output Channel Clock Pin
Master Clock Input Pin
Audio Serial Data Clock Pin
Reset & Power Down Pin
“L”: Reset & Power down, “H” : Normal operation
Audio Data Format Select Pin
“L”: MSB justified, “H”: I2S
No.
機
能
パワーダウン ステータス
Pull-down to VSS with
NMOS (0.5kΩ)
Hi-z
Hi-z
Hi-z
Pull-down to VSS with
500Ω
“L” (VSS)
Hi-z
Hi-z
Hi-z
Hi-z
Hi-z
TDM Data Input Pin
Hi-z
Digital Filter select Pin
Hi-z
“L”: Sharp Roll-Off, “H”: Short Delay Sharp Roll-Off
Mode Select Pin
16 CKS
I
Hi-z
ピンに付く寄生容量は20pF以下としてください。
注: ディジタル入力ピンはフローティングにしないで下さい。
注: テストモードに入らないようにPDN pin = “H” 時は GSEL pin を “H” か “L” に固定してください。
15
FSEL
I
■ 使用しないピンの処理について
使用しない入力ピンは下記のように処理して下さい。
区分
Analog
ピン名
RIN
LIN
MS1641-J-01
設定
オープン
オープン
2014/12
-4-
[AK5720]
5. 絶対最大定格
(VSS=0V; Note 1)
Parameter
電源電圧
Symbol
アナログ電源
VA
ディジタル電源
VD
入力電流 (電源ピンを除く)
IIN
アナログ入力電圧 (LIN, RIN pins)
VINA
ディジタル入力電圧
VIND
動作周囲温度
Ta
保存温度
Tstg
Note 1. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
min
−0.3
−0.3
−0.3
−0.3
−40
−65
max
6.0
6.0
10
VA+0.3
VD+0.3
105
150
Unit
V
V
mA
V
V
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。
REGO pinに2.5Vを超える電圧がかかった場合、デバイスを破壊することがあります。
6. 推奨動作条件
(VSS=0V; Note 1)
Parameter
Symbol
電源電圧
アナログ電源 (VA pin)
VA
ディジタル電源 (VD pin)
VD
Note 1. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
min
2.7
2.7
typ
3 or 5
3 or 5
max
5.5
VA
Unit
V
V
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。
MS1641-J-01
2014/12
-5-
[AK5720]
7. アナログ特性 (VA=VD=5.0V)
(特記なき場合はTa=25C; VA=VD=5.0V; fs=48kHz, 96kHz; BICK=64fs; Signal Frequency=1kHz; 24bit Data;
Measurement frequency=20Hz20kHz at fs=48kHz, 40Hz40kHz at fs=96kHz)
Parameter
min
typ
max
Unit
ADC Analog Input Characteristics:
Resolution
24
Bits
2.７
3.0
3.3
Gain = 0dB
Input Voltage
Vpp
(Note 2)
0.48
0.53
0.58
Gain = +15dB
VA=5V
fs=48kHz,
84
94
dB
fs=96kHz
92
dB
Gain = 0dB
S/(N+D)
(1.0dBFS)
VA=5V
fs=48kHz
74
84
dB
Gain =
fs=96kHz
80
dB
+15dB
fs=48kHz,
VA=5V
94
102
dB
A-weighted
99
dB
Gain = 0dB
fs=96kHz
DR (60dBFS)
VA=5V
fs=48kHz,
83
91
dB
A-weighted
Gain =
86
dB
fs=96kHz
+15dB
fs=48kHz,
94
102
dB
VA=5V
A-weighted
S/N
99
dB
Gain = 0dB
fs=96kHz
fs=48kHz,
VA=5V
83
91
dB
Gain
= A-weighted
86
dB
fs=96kHz
+15dB
fs=48kHz
29
41
k
Gain = 0dB
fs=96kHz
28
k
Input Resistance
Gain
= fs=48kHz
15
22
k
+15dB
fs=96kHz
13
k
Gain = 0dB
90
110
dB
Interchannel Isolation (RIN, LIN)
Gain = +15dB
90
dB
Interchannel Gain Mismatch (RIN, LIN)
0
0.5
dB
Gain Drift
100
ppm/C
Power Supply Rejection
(Note 3)
50
dB
Power Supplies
Power Supply Current
Normal Operation (PDN pin = “H”)
VA
3.8
5.7
mA
VD
(fs=48kHz)
2.3
3.5
mA
VD
(fs=96kHz)
4.4
6.7
mA
Power down mode (PDN pin = “L”)
(Note 4)
VA+VD
10
100
A
Note 2. アナログ入力電圧のフルスケール値(0dB)です。VA電圧に比例します。Vin = 0.6 × VA (Vpp)。
Note 3. VA, VDに1kHz, 50mVppの正弦波を重畳した場合です。
Note 4. 全てのディジタル入力ピンをVDまたはVSSに固定した時の値です。
MS1641-J-01
2014/12
-6-
[AK5720]
8. アナログ特性 (VA=VD=3.0V)
(特記なき場合は Ta=25C; VA=VD=3.0V; fs=48kHz, 96kHz; BICK=64fs; Signal Frequency=1kHz; 24bit Data;
Measurement frequency=20Hz20kHz at fs=48kHz, 40Hz40kHz at fs=96kHz)
Parameter
min
typ
max
Unit
ADC Analog Input Characteristics:
Resolution
24
Bits
1.65
1.8
1.95
Gain = 0dB
Input Voltage
Vpp
(Note 2)
0.29
0.32
0.35
Gain = +15dB
VA=3V
fs=48kHz,
84
94
dB
fs=96kHz
92
dB
Gain = 0dB
S/(N+D)
(1.0dBFS)
VA=3V
fs=48kHz
71
81
dB
Gain =
fs=96kHz
77
dB
+15dB
fs=48kHz,
VA=3V
90
98
dB
A-weighted
95
dB
Gain = 0dB
fs=96kHz
DR (60dBFS)
VA=3V
fs=48kHz,
86
dB
A-weighted
Gain =
81
dB
fs=96kHz
+15dB
fs=48kHz,
90
98
dB
VA=3V
A-weighted
S/N
95
dB
Gain = 0dB
fs=96kHz
fs=48kHz,
VA=3V
86
dB
Gain
= A-weighted
81
dB
fs=96kHz
+15dB
fs=48kHz
29
41
k
Gain = 0dB
fs=96kHz
28
k
Input Resistance
Gain
= fs=48kHz
15
22
k
+15dB
fs=96kHz
13
k
Gain = 0dB
90
110
dB
Interchannel Isolation
Gain = +15dB
90
dB
Interchannel Gain Mismatch
0
0.5
dB
Gain Drift
100
ppm/C
Power Supply Rejection
(Note 3)
50
dB
Power Supplies
Power Supply Current
Normal Operation (PDN pin = “H”)
VA
3.4
5.1
mA
VD
(fs=48kHz)
1.9
2.9
mA
VD
(fs=96kHz)
3.7
5.6
mA
Power down mode (PDN pin = “L”)
(Note 4)
VA+VD
10
100
A
Note 2. アナログ入力電圧のフルスケール値(0dB)です。VA電圧に比例します。Vin = 0.6 × VA (Vpp)。
Note 3. VA, VDに1kHz, 50mVppの正弦波を重畳した場合です。
Note 4. 全てのディジタル入力ピンをVDまたはVSSに固定した時の値です。
MS1641-J-01
2014/12
-7-
[AK5720]
9. フィルタ特性(fs=48kHz)
(Ta=25C; VA=VD=2.75.5V, fs=48kHz)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF): SHARP ROLL-OFF(FSEL pin=“L”)
Passband (Note 5)
±0.16dB
PB
0
kHz
18.8
kHz
20.0
0.28dB
kHz
22.8
3.0dB
Stopband (Note 5)
SB
28.4
kHz
Stopband Attenuation
SA
71
dB
Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz
0
1/fs
GD
Group Delay (Note 6)
GD
1/fs
15.5
ADC Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF FILTER(FSEL pin=“H”)
Passband (Note 5)
±0.16dB
PB
0
18.8
kHz
20.0
kHz
0.28dB
22.8
kHz
3.0dB
Stopband (Note 5)
SB
28.4
kHz
Stopband Attenuation
SA
72
dB
Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz
2.4
1/fs
GD
Group Delay (Note 6)
GD
1/fs
5.5
ADC Digital Filter (HPF):
Frequency Response
FR
1.0
Hz
3.0dB
2.5
Hz
0.5dB
(Note 5)
6.5
Hz
0.1dB
Note 5. 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=0.45 × fs(@1.0dB)です。
Note 6. ディジタルフィルタによる演算遅延で、アナログ信号が入力されてから両チャネルの24bitデー
タが出力レジスタにセットされるまでの時間でHPFによる群遅延も含みます。
MS1641-J-01
2014/12
-8-
[AK5720]
10. フィルタ特性 (fs=96kHz)
(Ta=25C; VA=VD=2.75.5V, fs=96kHz)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
ADC Digital Filter (Decimation LPF): SHARP ROLL-OFF(FSEL pin=“L”)
Passband (Note 5)
±0.16dB
PB
0
kHz
37.6
kHz
40.0
0.28dB
kHz
45.6
3.0dB
Stopband (Note 5)
SB
56.8
kHz
Stopband Attenuation
SA
71
dB
Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz
0
1/fs
GD
Group Delay (Note 6)
GD
1/fs
15.5
ADC Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF FILTER(FSEL pin=“H”)
Passband (Note 5)
±0.16dB
PB
0
37.6
kHz
40.0
kHz
0.28dB
45.6
kHz
3.0dB
Stopband (Note 5)
SB
56.8
kHz
Stopband Attenuation
SA
72
dB
Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz
2.4
1/fs
GD
Group Delay (Note 6)
GD
1/fs
5.5
ADC Digital Filter (HPF):
Frequency Response
FR
2.0
Hz
3.0dB
5.0
Hz
0.5dB
(Note 5)
13.0
Hz
0.1dB
Note 5. 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=0.45 × fs(@1.0dB)です。
Note 6. ディジタルフィルタによる演算遅延で、アナログ信号が入力されてから両チャネルの24bitデータが出力
レジスタにセットされるまでの時間でHPFによる群遅延も含みます。
11. DC特性
(Ta=25C; VA=VD=2.75.5V)
Parameter
ハイレベル入力電圧
ローレベル入力電圧
ハイレベル出力電圧
Iout=80A
ローレベル出力電圧
Iout=80A
入力リーク電流
Symbol
VIH
VIL
VOH
VOL
Iin
MS1641-J-01
min
75VD
VD0.4
-
typ
-
max
25VD
0.4
10
Unit
V
V
V
V
A
2014/12
-9-
[AK5720]
12. スイッチング特性
(特記なき場合はTa=40+105C; VA=VD=2.75.5V; CL=20pF)
Parameter
Symbol
min
Master Clock Timing
Master Clock
256fs:
fCLK
2.048
Pulse Width Low
tCLKL
16
Pulse Width High
tCLKH
16
384fs:
fCLK
3.072
Pulse Width Low
tCLKL
11
Pulse Width High
tCLKH
11
512fs:
fCLK
4.096
Pulse Width Low
tCLKL
16
Pulse Width High
tCLKH
16
768fs:
fCLK
6.144
Pulse Width Low
tCLKL
11
Pulse Width High
tCLKH
11
LRCK Timing (Slave Mode)
Normal mode
LRCK Frequency
fs
8
Duty Cycle
Duty
45
TDM256 MODE
LRCK Frequency
fs
8
“H” time
tLRH
1/256fs
“L” time
tLRL
1/256fs
LRCK Timing (Master Mode)
Normal mode
LRCK Frequency
fs
8
Duty Cycle
Duty
TDM256 MODE
LRCK Frequency
fs
8
“H” time
(Note 7)
tLRH
Note 7. I2Sフォーマット時は“L” timeです。
MS1641-J-01
typ
max
Unit
12.288
24.576
18.432
36.864
24.576
24.576
36.864
36.864
MHz
ns
ns
MHz
ns
ns
MHz
ns
ns
MHz
ns
ns
96
55
kHz
%
96
kHz
ns
ns
96
kHz
%
96
kHz
ns
50
1/8fs
2014/12
- 10 -
[AK5720]
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
Audio Interface Timing (Slave mode)
Normal mode
BICK Period
tBCK
160
ns
BICK Pulse Width Low
tBCKL
65
ns
Pulse Width High
tBCKH
65
ns
LRCK Edge to BICK “”
(Note 8)
tLRB
30
ns
BICK “” to LRCK Edge
(Note 8)
tBLR
30
ns
2
LRCK to SDTO (MSB) (Except I S mode)
tLRS
35
ns
BICK “” to SDTO
tBSD
35
ns
TDM256 mode
BICK Period
tBCK
40
ns
BICK Pulse Width Low
tBCKL
16
ns
Pulse Width High
tBCKH
16
ns
LRCK Edge to BICK “”
(Note 8)
tLRB
10
ns
BICK “” to LRCK Edge
(Note 8)
tBLR
10
ns
SDTO Setup time BICK “”
tBSS
7
ns
SDTO Hold BICK “”
tBSH
6
ns
TDMI Hold Time
tSDH
4
ns
TDMI Setup Time
tSDS
5
ns
Audio Interface Timing (Master mode)
Normal mode
BICK Frequency
fBCK
64fs
Hz
BICK Duty
dBCK
50
%
BICK “” to LRCK
tMBLR
20
20
ns
BICK “” to SDTO
tBSD
40
40
ns
TDM256 mode
BICK Frequency
fBCK
256fs
Hz
BICK Duty
(Note 9)
dBCK
50
%
BICK “” to LRCK
tMBLR
10
10
ns
SDTO Setup time BICK “”
tBSS
7
ns
SDTO Hold BICK “”
tBSH
6
ns
TDMI Hold Time
tSDH
4
ns
TDMI Setup Time
tSDS
5
ns
Power-Down & Reset Timing
PDN Pulse Width
(Note 10)
tPD
150
ns
PDN Reject Pulse Width
(Note 10)
tRPD
30
ns
PDN “” to SDTO valid
(Note 11)
tPDV
4129
1/fs
Note 8. この規格値はLRCKのエッジとBICKの“”が重ならないように規定しています。
Note 9. MCLKのデューティが50%のとき。
Note 10. 電源投入時はPDN pin を“L” にすることでリセットがかかります。150ns以上のPDN pin = “L”パ
ルスでリセットがかかります。30ns以下のPDN pin= “L”パルスではリセットはかかりません。
Note 11. PDN pin を立ち上げてからのLRCKクロックの “” の回数です。
MS1641-J-01
2014/12
- 11 -
[AK5720]
■ タイミング波形
1/fCLK
VIH
MCLK
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
VIH
LRCK
VIL
tLRH
tLRL
tBCK
VIH
BICK
VIL
tBCKH
tBCKL
Figure 1. Clock Timing (Slave mode)
1/fCLK
VIH
MCLK
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
LRCK
50%VD
tLRH
1/fBCK
50%VD
BICK
tdBCKH
tdBCKL
dBCK
= tdBCKH (or tdBCKL) x fs x 100
Figure 2. Clock Timing (Master mode)
MS1641-J-01
2014/12
- 12 -
[AK5720]
VIH
LRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
BICK
VIL
tLRS
tBSD
SDTO
50%VD
Figure 3. Audio Interface Timing (Normal mode & Slave mode)
VIH
LRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
BICK
VIL
tBSH
tBSS
SDTO
50%VD
tSDS
tSDH
VIH
TDMI
VIL
Figure 4. Audio Interface Timing (TDM mode & Slave mode)
MS1641-J-01
2014/12
- 13 -
[AK5720]
LRCK
50%VD
tMBLR
50%VD
BICK
tBSD
50%VD
SDTO
Figure 5. Audio Interface Timing (Normal mode & Master mode)
LRCK
50%VD
tMBLR
50%VD
BICK
tBSS
tBSH
50%VD
SDTO
tSDS
tSDH
VIH
TDMI
VIL
Figure 6. Audio Interface Timing (TDM mode & Master mode)
MS1641-J-01
2014/12
- 14 -
[AK5720]
tPD
VIH
PDN
VIL
tPDV
SDT
O
tRP
D
50%V
D
Figure 7. Power-down & Reset Timing
MS1641-J-01
2014/12
- 15 -
[AK5720]
13. 機能説明
■ システムクロック
AK5720に必要とされるクロックはMCLK, BICK, LRCKです。MCLKとLRCKは同期する必要はあります
が、位相を合わせる必要はありません。Table 1に標準のオーディオレートに対してAK5720に必要とさ
れる各クロックの周波数を示します。スレーブモードでの動作時(PDN pin = “H”)は、各外部クロック
(MCLK, BICK, LRCK)を止めてはいけません。クロックを止める場合はパワーダウン状態(PDN pin = “L”)
にして下さい。マスタモードではパワーダウン時以外は、外部クロック(MCLK)を供給して下さい。
fs
32kHz
44.1kHz
48kHz
96kHz
MCLK
128fs
N/A
N/A
N/A
N/A
192fs
N/A
N/A
N/A
N/A
256fs
384fs
8.192MHz
12.288MHz
11.2896MHz 16.9344MHz
12.288MHz
18.432MHz
24.576MHz
36.864MHz
Table 1. System Clock Example
512fs
16.384MHz
22.5792MHz
24.576MHz
N/A
768fs
24.576MHz
33.8688MHz
36.864MHz
N/A
■ オーディオインタフェースフォーマット
CKS pin (Table 2)に接続する外付け抵抗の値と接続先でインターフェースモードを設定します。モード毎に
MCLK周波数およびBICK周波数とfsの関係、マスタモードかスレーブモードかが決まります。
CKS pinが直接もしくは外付け抵抗4.7kを介してGNDまたはVAに接続された場合(Normal mode) 、
DIF/TDMI pinはオーディオデータフォーマット選択ピンとして機能し、24bit前詰めとI2Sからフォーマ
ットを選択できます。オーディオデータはBICKの立下りでSDTO pinに出力されます。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。マスタモードではLRCKとBICKは出力にな
り、スレーブモードでは入力になります。マスタモード時のLRCK周波数とBICK周波数はそれぞれ1fs
と64fsです。
CKS pinが外付け抵抗18kもしくは82kを介してGNDまたはVAに接続された場合(TDM mode)、
DIF/TDMI pinはTDMデータ入力ピンとして機能します。TDM modeのときオーディオデータはBICKの
立ち上がりでSDTO pinに出力されます。このSDTO出力データは自身のTDMI pinに入力したときにBICK
の立ち上がりに対するセットアップ、ホールド時間を満たすような遅延を持ちます。
Mode
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Normal
CKS
< 10Ω to GND
(Short to GND)
< 10Ω to VA
(Short to VA)
4.7kΩ±10% to
GND
4.7kΩ±10% to VA
TDM
18kΩ±10% to GND
18kΩ±10% to VA
82kΩ±10% to GND
82kΩ±10% to VA
DIF
Master
SDTO
MCLK
/TDMI
/Slave
L
MSB
256/384fs (8kfs96k)
Slave
H
I2S
512/768fs (8kfs48k)
L
MSB
Master
256fs (8kfs96k)
H
I2S
L
MSB
Master
384fs (8kfs96k)
H
I2S
L
MSB
Master
512fs (8kfs48k)
H
I2S
TDMI
MSB
Master
256fs (8kfs96k)
TDMI
MSB
Slave
256fs (8kfs96k)
TDMI
I2S
Master
256fs (8kfs96k)
2
TDMI
IS
Slave
256fs (8kfs96k)
Table 2. Operation Mode Select
LRCK
BICK
H/L
L/H
H/L
L/H
H/L
L/H
H/L
L/H




 48fs or
32fs
64fs
64fs
64fs
256fs
256fs
256fs
256fs
Note 12. BICK = 32fs入力時は、SDTO出力は16bit出力となります。
MS1641-J-01
2014/12
- 16 -
[AK5720]
LRCK
0
1
2
12
13
14
24
25
31
0
1
2
12
13
14
24
25
31
0
1
BICK(64fs)
SDTO
23 22
12 11 10
0
23 22
12
11 10
0
23
23:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
Figure 8. Mode 0, 2, 4, 6 Timing (Normal mode, MSB justified)
LRCK
0
1
2
3
23
24
25
26
29
30
31
0
1
2
3
23
24
25
26
29
30
31
0
1
BICK(64fs)
SDTO
23 22
2
1
0
23 22
2
1
0
23:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
Figure 9. Mode 1, 3, 5, 7 Timing (Normal mode, I2S Compatible)
256 BICK
LRCK (Mode 8)
LRCK (Mode 9)
BICK (256fs)
SDTO
23 22
0
23 22
0
L
R
32 BICK
32 BICK
23 22
Figure 10. Mode 8, 9Timing (TDM256 mode, MSB justified)
256 BICK
LRCK (Mode 10)
LRCK (Mode 11)
5)
BICK (256fs)
SDTO
23
0
23
0
L
R
32 BICK
32 BICK
23
Figure 11. Mode 10, 11 Timing (TDM256 mode, I2S Compatible)
MS1641-J-01
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- 17 -
[AK5720]
■ ディジタルHPF
ADCはDCオフセットキャンセルのためにディジタルHPFを内蔵します。HPFのfcは、fs=48kHz時1.0Hz
になっており、周波数応答はfsに比例します。
■ パワーダウン
AK5720はPDN pinを“L”にすることでパワーダウンモードにできます。この時、同時にディジタルフィ
ルタがリセットされます。このリセットは電源投入時に必ず一度行って下さい。パワーダウンモード時
はVCOMはVSSの電圧になります。パワーダウンモードが解除されると初期化サイクルが開始されま
す。そのため、出力データSDTOはスレーブモード時は4132 × LRCKサイクル後、マスタモード時は4129
× LRCKサイクル後確定します。初期化中は両チャネルのADC出力データは2’s complementの “0”で、初
期化終了後、ADC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(セトリングは群遅延
時間程度かかります)。
VA/VD
PDN
(1)
VCOM
(2)
REGO
3~4/fs
(3)
Internal PDN
4129/fs
ADC Internal
State
(4)
Init Cycle
Normal Operation
GD (6)
Power-down
GD
ADC In
(Analog)
ADC Out
(Digital)
Clock In
“0”data
(5)
Don’t care
(7) “0”data
Don’t care
MCLK, LRCK, BICK
Figure 12. パワーダウン/アップ時タイミング例
注：
(1) PDN pin = “L”の状態で電源を投入し、すべての電源が立ち上がった後、PDN pinを“H”にしてくださ
い。
(2) 147456/MCLK後に内部パワーダウンは解除されます。
(3) 内部パワーダウンが解除されてから初期化サイクルが開始するまで34/fsかかります。
(4) 内部パワーダウン解除後、デジタル部が初期化されます。スタートアップ時のADCへの入力電圧は動
作状態のコモン電圧を入力してください。RIN, LIN pinがコモン電圧にセトリングするのにDCカットコン
デンサのチャージアップタイムが必要です。DCカットコンデンサが10µFの時、τ=400ms(TYP)でセトリン
グします。
MS1641-J-01
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- 18 -
[AK5720]
(5) ディジタル部の初期化終了時ADC出力に異音が出力されます。異音が問題になる場合はADC出力を
受ける側でミュートして下さい。
(6) アナログ入力に対するディジタル出力は群遅延をもちます。
(7) パワーダウン時ADC出力は “0” データです。
■ システムリセット
電源投入時、一度PDN pinを“L”にしてリセットして下さい。スレーブモード時、PDN pinを“H”にする
とリセット及びパワーダウンはLRCKの立ち上がりエッジ(出力フォーマットがI2S Comptibleの時は立
ち下がりエッジ)で解除されます。マスタモード時、PDN pinを“H”にするとリセット及びパワーダウン
はMCLKで解除されます。
■ TDM カスケードモード
TDM256 mode
AK5720はTDM256 mode時に最大4台までのカスケード接続に対応します。この時、デバイス#1/#2/#3の
SDTO pinはデバイス#2/#3/#4のTDMI pinに接続されます (Figure 13)。デバイス#4のSDTO pinから8チャ
ンネルのTDMデータを出力できます (Figure 14)。
AK5720 #1
256fs
MCLK
48kHz
LRCK
256fs
BICK
DIF/TDMI
GND
SDTO
AK5720 #2
MCLK
DIF/TDMI
LRCK
BICK
SDTO
AK5720 #3
MCLK
DIF/TDMI
LRCK
BICK
SDTO
AK5720 #4
MCLK
DIF/TDMI
LRCK
BICK
SDTO
8ch TDM
Figure 13. Cascade TDM Connection Diagram
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- 19 -
[AK5720]
256 BICK
LRCK (Master)
LRCK (Slave)
BICK(256fs)
#1 SDTO (o)
#4 TDMI(i)
23 22
23 22
0
L-#1
R-#1
32 BICK
32 BICK
23 22
#4 SDTO (o)
0
0
23 22
0
23 22
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
L-#3
R-#3
L-#2
R-#2
L-#1
R-#1
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
L-#4
R-#4
L-#3
R-#3
L-#2
R-#2
L-#1
R-#1
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
23 22
Figure 14. Cascade TDM Timing (TDM256 Mode (Left Justified))
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- 20 -
[AK5720]
14. システム設計
Figure 15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(AKD5720)を参照して下
さい。
0.47
10
+
CKS 16
1
VCOM
2
RIN
FSEL 15
3
LIN
DIF/TDMI 14
4
VSS
5
VA
BICK 12
6
VD
MCLK 11
7
GSEL
LRCK 10
8
REGO
SDTO 9
10
Analog Supply
2.7  5.5V
10
Digital Supply
2.7  5.5V
10
1
+
+
AK5720
0.1
+
PDN 13
0.1
Analog Ground
Mode
Setting
Reset
Controller
System Ground
注:
- 全てのディジタル入力ピンはオープンにしないで下さい。
Figure 15. Typical Connection Diagram
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- 21 -
[AK5720]
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、VAとVDにはシステムのアナログ電源を供給
します。VAとVD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。
VSS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
VA 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。VCOMは50%VA電圧を出力しており、
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、0.47F程度のコンデンサをピンにできる
だけ近づけてVSSとの間に接続して下さい。VCOM pinから電流を取ってはいけません。また、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にVCOM, VA pinからできるだけ離し
て下さい。
3. アナログ入力
ADC入力はシングルエンド入力になっており、内部では41k (typ@fs=48kHz)の抵抗でVCOM電圧にバ
イアスされています。入力レンジは0.6 × VA Vpp (typ.)です。AK5720はVSSからVAまでの電圧を入力す
ることができます。出力コードのフォーマットは 2’s complement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でキャンセルされます。
AK5720は64fsでアナログ入力をサンプリングします。ディジタルフィルタは、64fsの整数倍付近の帯域
を除く阻止域以上のノイズを全て除去します。AK5720は64fs付近のノイズを減衰させるためにアンチ
エリアジングフィルタ(RCフィルタ)を内蔵しています。
4. CKS pin外付け抵抗
CKS pinからノイズが入らないようにCKS pinの外付け抵抗はできるだけCKS pinに近接させ、ノイズ源
となる信号からはできるだけ遠ざけてください。
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- 22 -
[AK5720]
15. パッケージ
■ 外形寸法図
16pin TSSOP (Unit: mm)
*5.00.1
9
A
8
1
0.13 M
6.40.2
*4.40.1
16
1.050.05
0.220.1
0.65
0.170.05
Detail A
0.50.2
0.10.1
Seating Plane
0.10
NOTE: Dimension "*" does not include mold flash.
0-10
■ 材質・メッキ仕様
パッケージ材質:
リードフレーム材質:
リードフレーム処理:
エポキシ系樹脂
銅
半田（無鉛）メッキ
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- 23 -
[AK5720]
■ マーキング
AKM
5720VT
XXXYY
1)
2)
3)
4)
Pin #1 indication
Date Code : XXXYY (5 digits)
XXX: Week Code
YY:
Factory Control Code
Marketing Code : 5720VT
Asahi Kasei Logo
16. 改訂履歴
Date (Y/M/D)
14/04/10
14/12/18
Revision
00
01
Reason
初版
記述変更
Page
Contents
16
情報が重複しているためTable 2とTable 3を統合。
表名を英語版に合わせて変更。
MS1641-J-01
2014/12
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[AK5720]
重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品（以下、「本製品」といいます。）、および、本製品の仕様につ
きましては、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
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特約店営業担当にご確認ください。
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生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
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。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財
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
品に必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸出
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ださい。
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ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適用
される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客
様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いかね
ます。
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た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
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禁じます。
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