[AK5556] = Preliminary = AK5556 6-Channel Differential 32-bit ADC 1. 概 要 AK5556は、ディジタルオーディオ機器用に開発された差動入力、サンプリング周波数8kHz 768kHz の32-bit A/Dコンバータです。 AK5556は、6チャネルのA/Dコンバータを持ち、ミキサーや車載アンプユニットに最適です。 ステレオモードのとき115dBのダイナミックレンジと106dBの S/(N+D)、モノラルモードでは118dBの ダイナミックレンジを低消費電力で実現しています。4種類のディジタルフィルタを内蔵し、お好みの 音質に合わせて選択することができます。TDMオーディオフォーマットに対応しDSPとの接続が容易 です。 2. 特 長 8kHz 768kHz 完全差動入力 106dB 115dB (Mono Mode: 118dB) LPF 4種類, ディジタルHPF 4.5~ 5.5V (アナログ), 1.7~1.98V or 3.0 3.6V (ディジタル) PCMモード 24-bit/32-bit 前詰め, I2S or TDM DSDモード DSD Native 64, 128, 256 カスケードTDM I/F: 16ch/48kHz, 8ch/96kHz, 4ch/192kHz 動作モード: マスタ&スレーブ モード 検出機能: 入力オーバフロー レジスタインタフェース: 3-wire Serial and I2C μP I/F(ピン設定も可) 消費電力: 190mW (@AVDD=5.0V, TVDD=3.3V, fs=48kHz) パッケージ: 64-pin QFN サンプリングレート: 入力部: S/(N+D): DR, S/N: 内蔵フィルタ: 電源電圧: 出力フォーマット: Rev. 0.2 2015/09 -1- [AK5556] 3. 目 次 概 要.................................................................................................................................................. 1 特 長.................................................................................................................................................. 1 目 次.................................................................................................................................................. 2 ブロック図 .......................................................................................................................................... 3 ■ ブロック図 ......................................................................................................................................... 3 5. ピン配置と機能説明............................................................................................................................ 4 ■ ピン配置 ............................................................................................................................................. 4 ■ 機能説明 ............................................................................................................................................. 5 ■ 使用しないピンの処理について ........................................................................................................ 7 6. 絶対最大定格....................................................................................................................................... 8 7. 推奨動作条件....................................................................................................................................... 8 8. アナログ特性....................................................................................................................................... 9 9. フィルタ特性..................................................................................................................................... 10 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 48kHz) ....................................................................................................... 10 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 96kHz) ....................................................................................................... 12 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 192kHz) ..................................................................................................... 14 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 384kHz) ..................................................................................................... 16 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 768kHz) ..................................................................................................... 17 10. DC特性 .......................................................................................................................................... 18 11. スイッチング特性.......................................................................................................................... 19 ■ タイミング波形 ................................................................................................................................ 26 12. 動作説明 ........................................................................................................................................ 32 ■ディジタルコア電源 ......................................................................................................................... 32 ■ 出力モード ....................................................................................................................................... 32 ■ マスタモードとスレーブモード ...................................................................................................... 32 ■ システムクロック ............................................................................................................................ 32 ■ オーディオインタフェースフォーマット ....................................................................................... 35 ■ ディジタルHPF (PCM Mode) .......................................................................................................... 47 ■ CH Power Down & Mono Mode (PCM Mode, DSD Mode) ............................................................. 47 ■ ディジタルフィルタ選択機能 (PCM Mode) .................................................................................... 47 ■ オーバフロー検出機能 (PCM Mode , DSD Mode) .......................................................................... 48 ■ DSD出力機能 ................................................................................................................................... 48 ■ DSD動作タイミング例 .................................................................................................................... 49 ■ LDO .................................................................................................................................................. 50 ■ パワーダウン/ダウンシーケンス例 ............................................................................................... 51 ■ 動作モードコントロール ................................................................................................................. 53 ■ レジスタコントロールインタフェース ........................................................................................... 53 ■ レジスタマップ ................................................................................................................................ 57 ■ レジスタ詳細説明 ............................................................................................................................ 57 13. 外部接続回路例 ............................................................................................................................. 60 14. パッケージ..................................................................................................................................... 63 ■ 外形寸法図 ....................................................................................................................................... 63 ■ 材質・メッキ仕様 ............................................................................................................................ 63 ■ マーキング ....................................................................................................................................... 63 15. オーダリングガイド ...................................................................................................................... 64 ■ オーダリングガイド ........................................................................................................................ 64 重要な注意事項 ........................................................................................................................................ 65 1. 2. 3. 4. Rev. 0.2 2015/09 -2- [AK5556] 4. ブロック図 VREFL3 VREFH3 VREFL2 VREFH2 VREFL1 VREFH1 ■ ブロック図 TVDD AIN1P Delta-Sigma Modulator VDD18 DVSS LDO Voltage Reference AIN1N LDOE Decimation Filter HPF DIF0/DSDSEL0 DIF1/DSDSEL1 AIN2P AIN2N AIN3P AIN3N AIN4P AIN4N AIN5P AIN5N Delta-Sigma Modulator Decimation Filter HPF Delta-Sigma Modulator Decimation Filter HPF BICK/DCLK LRCK/DSDOL1 TDMIN/DSDOR1 SDTO1/DSDOL2 Delta-Sigma Modulator Decimation Filter HPF Delta-Sigma Modulator Decimation Filter HPF Serial Output Interface SDTO2/DSDOR2 SDTO3/DSDOL3 DSDOR3 DP TDM0 TDM1 AIN6P AIN6N Delta-Sigma Modulator Decimation Filter HPF AVDD1 AVSS1 PS/CAD0_SPI CKS0/SDA/CDTI CKS1/CAD0_I2C/CSN CKS2/SCL/CCLK CKS3/CAD1 Controller AVDD2 I2C DCKS/HPFE OVF MSN PW0 PW1 PW2 SD/PMOD SLOW/DCKB TEST1 TEST2 MCLK PDN AVSS2 Figure 1. AK5556 Block Diagram Rev. 0.2 2015/09 -3- [AK5556] 5. ピン配置と機能説明 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 SD/PMOD SLOW/DCKB CKS3/CAD1 CKS2/SCL/CCLK CKS1/CAD0_I2C/CSN CKS0/SDA/CDTI OVF TESTO2 TESTO1 DSDOR3 SDTO3/DSDOL3 SDTO2/DSDOR2 SDTO1/DSDOL2 TDMIN/DSDOR1 LRCK/DSDOL1 BICK/DCLK ■ ピン配置 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 64QFN TOP VIEW 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 MSN PW2 PW1 PW0 PDN VDD18 DVSS TVDD MCLK TEST1 TESTIN6 TESTIN5 TESTIN4 TESTIN3 TESTIN2 TESTIN1 AVSS1 AVDD1 AIN3P AIN3N VREFL2 VREFH2 AIN4N AIN4P AIN5P AIN5N VREFH3 VREFL3 AIN6N AIN6P AVDD2 AVSS2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 DIF0/DSDSEL0 DIF1/DSDSEL1 TDM0 TDM1 PS/CAD0_SPI I2C DP HPFE/DCKS LDOE TEST2 AIN1P AIN1N VREFL1 VREFH1 AIN2N AIN2P Figure 2. ビン配置図 Rev. 0.2 2015/09 -4- [AK5556] ■ 機能説明 No. Pin Name I/O Function 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 AVSS1 AVDD1 AIN3P AIN3N VREFL2 VREFH2 AIN4N AIN4P AIN5P AIN5N VREFH3 VREFL3 AIN6N AIN6P AVDD2 AVSS2 TESTIN1 TESTIN2 TESTIN3 TESTIN4 TESTIN5 TESTIN6 TEST1 MCLK I I I I I I I I I I I I I I 25 TVDD - 26 DVSS I Analog Ground Pin(AIN1-4) Analog Power Supply Pin(AIN1-4), 4.5-5.5V Channel 3 Positive Input Pin Channel 3 Negative Input Pin ADC Low Level Voltage Reference Input Pin ADC High Level Voltage Reference Input Pin Channel 4 Negative Input Pin Channel 4 Positive Input Pin Channel 5 Positive Input Pin Channel 5 Negative Input Pin ADC High Level Voltage Reference Input Pin ADC Low Level Voltage Reference Input Pin Channel 6 Negative Input Pin Channel 6 Positive Input Pin Analog Power Supply Pin(AIN5-6), 4.5-5.5V Analog Ground Pin(AIN5-6) TESTIN1 Pin TESTIN2 Pin TESTIN3 Pin TESTIN4 Pin TESTIN5 Pin TESTIN6 Pin TEST Enable Pin. This pin is pull down by 100kΩ internally Master Clock Input Pin Digital I/O Buffers and LDO Power Supply Pin 1.7~1.98V (LDOE pin= “L”) or 3.0~3.6V (LDOE pin= “H”). Digital Ground Pin Digital Core Power Supply Pin, 1.7-1.98V (LDOE pin= “L”) 27 VDD18 O LDO Stabilization Capacitor Connect Pin. (LDOE pin= “H”) 28 PDN I 29 30 31 32 PW0 PW1 PW2 MSN I I I I 33 BICK DCLK 34 35 36 37 LRCK I O O I DSDOL1 O O TDMIN I DSDOR1 SDTO1 DSDOL2 SDTO2 DSDOR2 O O O O O Reset & Power Down Pin “L”: Reset & Power down, “H” : Normal operation Power Management Pin, Monaural/Stereo select Pin Power Management Pin, Monaural/Stereo select Pin Power Management Pin, Monaural/Stereo select Pin, Master/Slave Select Pin Audio Serial Data Clock Input Pin in PCM & Slave Mode. This pin is pulled down by 100kΩ internally Audio Serial Data Clock Output Pin in PCM & Master Mode DSD Clock Output Pin in DSD Mode Channel Clock Input Pin in PCM & Slave Mode This pin is pulled down by 100kΩ internally Channel Clock Output Pin in PCM & Master Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN1 in DSD Mode TDM Data Input Pin in PCM Mode This pin is pulled down by 100kΩ internally Audio Serial Data Output Pin for AIN2 in DSD Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN1 and AIN2 in PCM Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN3 in DSD Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN3 and AIN4 in PCM Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN4 in DSD Mode Rev. 0.2 Power Down Status Pull Down with 500Ω Hi-z Hi-z Hi-z Hi-z Hi-z L L L L 2015/09 -5- [AK5556] No. 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 Pin Name SDTO3 DSDOL3 DSDOR3 TESTO1 TESTO2 OVF CKS0 SDA CDTI CKS1 CAD0_I2C CSN CKS2 SCL CCLK CKS3 CAD1 SLOW DCKB SD PMOD Function O O O O O O I I/O I I I I I I I I I I I I I Audio Serial Data Output Pin for AIN5 and AIN6 in PCM Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN5 in DSD Mode Audio Serial Data Output Pin for AIN6 in DSD Mode Test Output Pin1 Test Output Pin2 Analog Input Over Flow Flag Output Pin Clock Mode Select Pin 2 Control Data I/O Pin in I C Bus Serial Control Mode Control Data Input Pin in 3-wire Serial Control Mode Clock Mode Select Pin 2 Chip Address 0 Pin in I C Bus Serial Control Mode Chip Select Pin in 3-wire Serial Control Mode Clock Mode Select Pin 2 Control Data Clock Pin in I C Bus Serial Control Mode Control Data Clock Pin in 3-wire Serial Control Mode Clock Mode Select Pin 2 Chip Address 1 Pin in I C Bus or 3-wire Serial Control Mode Slow Roll-OFF Digital Filter Select Pin in PCM Mode Polarity of DCLK Pin in DSD Mode Short Delay Digital Filter Select Pin in PCM Mode DSD Phase Modulation Mode Select Pin in DSD Mode Audio Data Format Select Pin in PCM Mode 2 “L”: MSB justified, “H”: I S DSD Sampling Rate Control Pin in DSD Mode Audio Data Format Select Pin in PCM Mode “L”: 24-bit Mode, “H”: 32-bit Mode DSD Sampling Rate Control Pin in DSD Mode TDM I/F Format Select Pin * DSDモード時は、 “L”に固定してください。 TDM I/F Format Select Pin * DSDモード時は、 “L”に固定してください。 Control Mode Select Pin (I2C pin = “H”) 2 “L”:I C Bus Serial Control Mode, “H” :Parallel Control Mode Chip Address 0 Pin in 3-wire Serial Control Mode (I2C pin = “L”) Control Mode Select Pin “L”: 3-wire Serial Control Mode 2 “H”: I C Bus Serial Control Mode or Parallel Control Mode DSD Mode Enable Pin “L”: PCM Mode, “H”: DSD Mode High Pass Filter Enable Pin “L”: HPF Disable, “H”: HPF Enable Master Clock Frequency Select at DSD Mode (DSD Only) LDO Enable Pin “L”: LDO Disable, “H”: LDO Enable This pin is pulled down by 100kΩ internally TEST Enable pin Channel 1 Positive Input Pin Channel 1 Negative Input Pin DIF0 I DSDSEL0 I DIF1 I DSDSEL1 I TDM0 I - 52 I/O TDM1 I - - PS I CAD0_SPI I 54 I2C I 55 DP I HPFE I DCKS I 57 LDOE I 58 59 60 TEST2 AIN1P AIN1N I I I 53 56 Rev. 0.2 Power Down Status L L L Hi-z Hi-z L Hi-z - - - - 2015/09 -6- [AK5556] No. 61 62 63 64 Pin Name VREFL1 VREFH1 AIN2N AIN2P I/O I I I I Function ADC Low Level Voltage Reference Input Pin ADC High Level Voltage Reference Input Pin Channel 2 Negative Input Pin Channel 2 Positive Input Pin Power Down Status - Note 1.: ディジタル入力ピンはフローティングにしないでください。 ■ 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ように処理してください。 PCM Mode時 区分 Analog Digital ピン名 AIN1~6P, AIN1~6N VREFH1~3 VREFL1~3, TESTIN1~6 TDMIN, TEST1, TEST2 SDTO1~3, DSDOR3, OVF, TESTO1~2 設定 オープン AVDDに接続 AVSSに接続 DVSSに接続 オープン DSD Mode時 区分 ピン名 AIN1~6P, AIN1~6N Analog VREFH1~3 VREFL1~3, TESTIN1~6 TDMIN, TDM0, TDM1, TEST1, TEST2 Digital DSDOL1~3, DSDOR1~3, OVF TESTO1~2 Note 2. 使用しないチャネルはパワーダウンしてください。 Rev. 0.2 設定 オープン AVDDに接続 AVSSに接続 DVSSに接続 オープン 2015/09 -7- [AK5556] 6. 絶対最大定格 (VSS=0V; Note 3) Parameter Symbol Min. Max. Unit アナログ電源 (AVDD pin) AVDD −0.3 6.0 V 電源電圧 ディジタルインタフェース電源 (TVDD pin) TVDD −0.3 4.0 V VDD18 −0.3 2.5 V ディジタルコア電源 (VDD18 pin) (Note 4) 入力電流 (電源ピンを除く) IIN 10 mA アナログ入力電圧 (AIN1~6P, AIN1-6N pins) VINA −0.3 AVDD+0.3 V ディジタル入力電圧 VIND −0.3 TVDD+0.3 V 動作周囲温度 °C タブVSS接続の場合 Ta −40 105 °C Ta −40 70 タブオープンの場合 保存温度 Tstg −65 150 °C Note 3. 電圧はすべてグラウンドピンに対する値です。 Note 4. 1.8V LDOをオフにして(LDOE pin= “L”)、VDD18 pinに外から電源電圧を供給する場合です。 注意: この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。 また通常の動作は保証されません。 7. 推奨動作条件 (VSS=0V; Note 3) Parameter アナログ電源 (AVDD pin) (LDOE pin= “L”) (Note 5) ディジタルインタフェース電源 (TVDD pin) 電源電圧 (Note 6) ディジタルコア電源 (VDD18 pin) (LDOE pin= “H”) (Note 7) ディジタルインタフェース電源 (TVDD pin) Voltage Reference (Note 9) “H” voltage Reference (Note 8) “L” voltage reference Symbol AVDD Min. 4.5 Typ. 5.0 Max. 5.5 Unit V TVDD 1.7 1.8 1.98 V VDD18 1.7 1.8 1.98 V TVDD VREFH 1-3 VREFL 1-3 3.0 3.3 3.6 V 4.5 5.0 5.5 V - AVSS - V Note 3. 電圧はすべてグラウンドピンに対する値です。 Note 5. LDOE pin= “L”のとき、TVDDはVDD18より先にまたは同時に立ち上げてください。 AVDDとTVDDの間及びAVDDとVDD18の間の立上げ順序に制限はありません。 Note 6. LDOE pin= “L”のとき、TVDDはVDD18±0.1V以内にしてください。 Note 7. LDOE pin= “H”のとき、内部LDOが1.8Vを出力します。 TVDDとAVDD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。 Note 8. VREFH1~3 pinはAVDD+0.1V以下にしてください。 Note 9. VREFL1 pin と VREFL2 pin と VREFL3 pinはAVSSと同電位にしてください。 アナログ入力電圧は{(VREFH) – (VREFL)}に比例します。 Vin (Typ., @ 0dB) = 2.8 {(VREFH) – (VREFL)} / 5 [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、当社では責任負を負いません。 Rev. 0.2 2015/09 -8- [AK5556] 8. アナログ特性 (特記なき場合はTa= 25C; AVDD= 5.0V; TVDD= 3.3V, fs= 48kHz, BICK= 64fs; Signal Frequency= 1kHz; 24-bit Data; Measurement frequency= 20Hz20kHz at fs= 48kHz, 40Hz40kHz at fs= 96kHz, 40Hz40kHz at fs= 192kHz) Parameter Min. Typ. Max. Analog Input Characteristics: Resolution 32 Input Voltage (Note 10) 2.7 2.8 2.9 1dBFS 106 100 S/(N+D) fs=48kHz 92 20dBFS BW=20kHz 52 60dBFS 1dBFS 106 fs=96kHz 89 20dBFS BW=40kHz 49 60dBFS 1dBFS 106 fs=192kHz 89 20dBFS BW=40kHz 49 60dBFS Dynamic Range Stereo Mode 110 115 Mono Mode 118 (60dBFS with A-weighted) S/N Stereo Mode 110 115 (A-weighted) Mono Mode 118 Input Resistance 7.8 9.1 10.4 DSD 64fs時は、2倍になります。 Unit bit Vpp dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB k (DSD128, DSD256時は表の通り) Interchannel Isolation (AIN1↔AIN2, AIN3↔AIN4, AIN5↔AIN6) Interchannel Gain Mismatch Power Supply Rejection Power Supplies 110 (Note 11) Power Supply Current Normal Operation (PDN pin = “H”, LDOE pin = “H”) AVDD TVDD (fs=48kHz) TVDD (fs=96kHz) TVDD (fs=192kHz) Power Down Mode (PDN pin = “L”) (Note 12) AVDD+TVDD 120 dB 0 60 0.5 - dB dB 30 12 22 19 39 16 28 24 mA mA mA mA 10 100 A Note 10. ADC出力がフルスケールになる(AINnP)(AINnN)の値です(n=1~6)。 VREFHVREFLの電圧に比例します。 Vin = 0.56 (VREFHmVREFLm) [Vpp]. (m=1~3) Note 11. VREFH1~3 pinの電圧を一定にしてAVDD, TVDDに1kHz, 20mVppの正弦波を重畳した 場合です。 Note 12. 全てのディジタル入力ピンをTVDDまたはTVSSに固定した時の値です。 Rev. 0.2 2015/09 -9- [AK5556] 9. フィルタ特性 ■ ADCフィルタ特性 (fs = 48kHz) (Ta= -40 +105C; AVDD =4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.03.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.71.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Digital Filter (Decimation LPF): SHARP ROLL-OFF (Figure 3) (SD pin= “L”, SLOW pin= “L”) Passband (Note 13) PB 0 22.0 kHz +0.01/0.06dB 24.4 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 27.9 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 19 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SLOW ROLL-OFF (Figure 4) (SD pin= “L”, SLOW pin= “H”) Passband (Note 13) +0.001/-0.076dB PB 0 12.5 kHz kHz 21.9 6.0dB Stopband (Note 13) SB 36.5 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 7 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF FILTER (Figure 5) (SD pin= “H”, SLOW pin= “L”) Passband (Note 13) PB 0 22.0 kHz +0.001/0.06dB 24.4 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 27.9 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz 2.6 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 5 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF (Figure 6) (SD pin= “H”,SLOW pin= “H”) Passband (Note 13) +0.001/-0.076dB PB 0 12.5 kHz 21.9 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 36.5 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 20.0kHz 0.8 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 5 1/fs Digital Filter (HPF): Frequency Response FR 1.0 Hz 3.0dB 2.5 Hz 0.5dB (Note 13) 6.5 Hz 0.1dB Note 13. The Passband and Stopband Frequencies scale with fs. For Example, PB (+0.001dB/0.06dB) =0.46 fs (SHARP ROLL-OFF). For Example, PB (+0.001dB/0.076dB) =0.26 fs (SLOW ROLL-OFF). Note 14. ディジタルフィルタによる遅延演算で、ADC部はアナログ信号が入力されてからSDTO Lchの MSBの出力タイミングまでの時間です。また、オーディオインターフェースでの出力時に、 最大+1[1/fs]の誤差を生じる可能性があります。 Rev. 0.2 2015/09 - 10 - [AK5556] Figure 3. SHARP ROLL-OFF (fs= 48kHz) Figure 4. SLOW ROLL-OFF (fs= 48kHz) Figure 5. SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF (fs= 48kHz) Figure 6. SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF (fs=48kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 11 - [AK5556] ■ ADCフィルタ特性 (fs = 96kHz) (Ta= -40 +105C; AVDD =4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.03.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.71.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Digital Filter (Decimation LPF): SHARP ROLL-OFF (Figure 7) (SD pin= “L”, SLOW pin= “L”) 44.1 Passband (Note 13) +0.001/0.06dB 0 kHz PB 48.8 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 55.7 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 19 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SLOW ROLL-OFF (Figure 8) (SD pin= “L”, SLOW pin= “H”) 25 Passband (Note 13) +0.001/0.076dB 0 kHz PB 43.8 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 73 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 7 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF (Figure 9) (SD pin= “H”,SLOW pin= “L”) Passband (Note 13) 0 44.1 kHz +0.001/0.06dB PB 48.8 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 55.7 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 2.6 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 5 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF (Figure 10) (SD pin=“H”, SLOW pin= “H”) Passband (Note 13) +0.001/0.076dB 0 25 kHz PB 43.8 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 73 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0.8 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 5 1/fs Digital Filter (HPF): Frequency Response FR 1.0 Hz 3.0dB 2.5 Hz 0.5dB (Note 13) 6.5 Hz 0.1dB Note 13. The Passband and Stopband Frequencies scale with fs. For Example, PB (+0.001dB/0.06dB) =0.46 fs (SHARP ROLL-OFF). For Example, PB (+0.001dB/0.076dB) =0.26 fs (SLOW ROLL-OFF). Note 14. ディジタルフィルタによる遅延演算で、ADC部はアナログ信号が入力されてからSDTO Lch のMSBの出力タイミングまでの時間です。また、オーディオインターフェースでの出力時に、 最大+1[1/fs]の誤差を生じる可能性があります。 Rev. 0.2 2015/09 - 12 - [AK5556] Figure 7. SHARP ROLL-OFF (fs= 96kHz) Figure 8. SLOW ROLL-OFF (fs= 96kHz) Figure 9. SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF (fs=96kHz) Figure 10. SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF (fs= 96kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 13 - [AK5556] ■ ADCフィルタ特性 (fs = 192kHz) (Ta= -40 +105C; AVDD =4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.03.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.71.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Digital Filter (Decimation LPF): SHARP ROLL-OFF (Figure 11) (SD pin=“L”, SLOW pin= “L”) 83.7 Passband (Note 13) +0.001/0.037dB 0 kHz PB 100.2 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 122.9 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 15 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SLOW ROLL-OFF (Figure 12) (SD pin=“L”, SLOW pin= “H”) Passband (Note 13) +0.001/0.1dB 0 31.5 kHz PB 75.2 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 146 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 8 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF FILTER (Figure 13) (SD pin=“H”, SLOW pin= “L”) Passband (Note 13) +0.001/0.037dB 0 83.7 kHz PB 100.2 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 122.9 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0.2 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 6 1/fs Digital Filter (Decimation LPF): SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF FILTER (Figure 14) (SD pin=“H”, SLOW pin= “H”) Passband (Note 13) 0 31.5 kHz +0.001/0.1dB PB 75.2 kHz 6.0dB Stopband (Note 13) SB 146 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0 ~ 40.0kHz 0.3 1/fs GD Group Delay (Note 14) GD 6 1/fs Digital Filter (HPF): Frequency Response FR 1.0 Hz 3.0dB 2.5 Hz 0.5dB (Note 13) 6.5 Hz 0.1dB Note 13. The Passband and Stopband Frequencies scale with fs. For Example, PB (+0.001dB/0.037dB) =0.436 fs (SHARP ROLL-OFF). For Example, PB (+0.001dB/0.1dB) =0.164 fs (SLOW ROLL-OFF). Note 14. ディジタルフィルタによる遅延演算で、ADC部はアナログ信号が入力されてからSDTO Lchの MSBの出力タイミングまでの時間です。また、オーディオインターフェースでの出力時に、 最大+1[1/fs]の誤差を生じる可能性があります。 Rev. 0.2 2015/09 - 14 - [AK5556] Figure 11. SHARP ROLL-OFF (fs=192kHz) Figure 12. SLOW ROLL-OFF (fs=192kHz) Figure 13. SHORT DELAY SHARP ROLL-OFF (fs=192kHz) Figure 14. SHORT DELAY SLOW ROLL-OFF (fs=192kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 15 - [AK5556] ■ ADCフィルタ特性 (fs = 384kHz) (Ta= -40 ~ +105ºC; AVDD =4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.0~3.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.7~1.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Digital Filter (Decimation LPF) (Figure 15) (SD pin = “X”, SLOW pin = “X”) * SD pin, Slow pin に依存しません。 Frequency Response -0.1dB 81.75 kHz (Note 13) -1.0dB 114 kHz FR -3.0dB 137.63 kHz -6.0dB 157.2 kHz Stopband (Note 13) SB 277.4 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0~ 40.0kHz ΔGD 0 1/fs Group Delay (Note 14) GD 7 1/fs Note 13. The Passband and Stopband Frequencies scale with fs. Note 14. ディジタルフィルタによる遅延演算で、ADC部はアナログ信号が入力されてからSDTO Lchの MSBの出力タイミングまでの時間です。また、オーディオインターフェースでの出力時に、 最大+1[1/fs]の誤差を生じる可能性があります。 0.80 20.00 0.40 0.00 0.00 -20.00 -0.40 -40.00 -60.00 -1.20 -80.00 Gain[dB] Gain[dB] -0.80 -1.60 -100.00 -2.00 -120.00 -2.40 -140.00 -2.80 -3.20 -160.00 0 64 128 192 256 320 384 Freq[kHz] Figure 15. Frequency Response (fs = 384kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 16 - [AK5556] ■ ADCフィルタ特性 (fs = 768kHz) (Ta= -40 ~ +105ºC; AVDD =4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.0~3.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.7~1.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Digital Filter (Decimation LPF) (Figure 16) (SD pin = “X”, SLOW pin = “X”) * SD pin, Slow pinに依存しません。 Frequency Response -0.1dB 26.25 kHz (Note 13) -1.0dB 83.75 kHz FR -3.0dB 144.5 kHz -6.0dB 203.1 kHz Stopband (Note 13) SB 640.3 kHz Stopband Attenuation SA 85 dB Group Delay Distortion 0~40.0kHz ΔGD 0 1/fs Group Delay (Note 14) GD 5 1/fs Note 13. The Passband and Stopband Frequencies scale with fs. Note 14. ディジタルフィルタによる遅延演算で、ADC部はアナログ信号が入力されてからSDTO Lchの MSBの出力タイミングまでの時間です。また、オーディオインターフェースでの出力時に、 最大+1[1/fs]の誤差を生じる可能性があります。 0.80 20.00 0.40 0.00 0.00 -20.00 -0.40 -40.00 -60.00 -1.20 -80.00 Gain[dB] Gain[dB] -0.80 -1.60 -100.00 -2.00 -120.00 -2.40 -140.00 -2.80 -3.20 -160.00 0 64 128 192 256 320 384 448 512 576 640 704 768 Freq[kHz] Figure 16. Frequency Response (fs= 768kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 17 - [AK5556] 10. DC特性 (Ta=40~105C; AVDD=4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.03.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.71.98V (LDOE pin= “L”)) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit TVDD=1.7 1.98V VIH 80%TVDD V High-Level Input Voltage (Note 15) VIL 20%TVDD V Low-Level Input Voltage (Note 15) TVDD=3.0V 3.6V VIH 70%TVDD V High-Level Input Voltage (Note 15) Low-Level Input Voltage (Note 15) VIL 30%TVDD V High-Level Output Voltage (Note 16) VOH TVDD0.5 V (Iout=100µA) Low-Level Output Voltage (Note 17) (except SDA pin : Iout= 100µA) VOL 0.5 V (SDA pin, 3.0V TVDD 3.6V: Iout= 3mA) VOL 0.4 V (SDA pin, 1.7V TVDD 1.98V: Iout= 3mA) VOL 20%TVDD V Input Leakage Current Iin 10 A Note 15. MCLK, PDN, PW0-2, MSN, BICK (Slave Mode), LRCK (Slave Mode), TDMIN, SLOW/DCKB, SD/PMOD, CKS0/SDA (Write)/CDTI, CKS1/CAD_I2C/CSN, CKS2/SCL/CCLK, CKS3/CAD1, DIF0/DSDSEL0, DIF1/DSDSEL1, TDM0, TDM1, PS/CAD0_SPI, I2C, DP, DCKS/HPFE, LDOE, TEST1-2 Note 16. BICK (Master Mode)/DCLK, LRCK (Master Mode)/DSDOL1, DSDOR1, SDTO1/DSDOL2, SDTO2/DSDOR2, SDTO3/DSDOL3, DSDOR3, SDA (Read), OVF Note 17. Note 16. のpin およびSDA のプルアップ抵抗の接続先は、TVDD+0.3V以内にしてください。 Rev. 0.2 2015/09 - 18 - [AK5556] 11. スイッチング特性 (特記なき場合はTa=40+105C; AVDD= 4.5~5.5V, TVDD=1.7~1.98V (LDOE pin= “L”), 3.03.6V (LDOE pin= “H”), VDD18= 1.71.98V (LDOE pin= “L”), CL= 20pF) Parameter Symbol Min. Typ. Max Unit Master Clock Timing (Figure 18) fCLK 2.048 49.152 MHz Frequency dCLK 45 55 % Duty Cycle LRCK Frequency (Slave Mode) (Figure 17) Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) fsn 8 54 kHz Normal Speed Mode fsd 54 108 kHz Double Speed Mode fsq 108 216 kHz Quad Speed Mode fso 384 kHz Oct Speed Mode fsh 768 kHz Hex Speed Mode Duty 45 55 % Duty Cycle TDM128 Mode (TDM1-0 bits = “01”) fsn 8 54 kHz Normal Speed Mode fsd 54 108 kHz Double Speed Mode fsq 108 216 kHz Quad Speed Mode tLRH 1/128fs ns High Time tLRL 1/128fs ns Low Time TDM256 Mode (TDM1-0 bits = “10”) fsn 8 54 kHz Normal Speed Mode fsd 54 108 kHz Double Speed Mode tLRH 1/256fs ns High time tLRL 1/256fs ns Low time TDM512 mode (TDM1-0 bits = “11”) fsn 8 54 kHz Normal Speed Mode tLRH 1/512fs ns High Time tLRL 1/512fs ns Low Time Parameter LRCK Frequency (Master Mode) (Figure 18) Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) Normal Speed Mode Double Speed Mode Quad Speed Mode Oct Speed Mode Hex Speed Mode Duty Cycle TDM128 Mode (TDM1-0 bits = “01”) Normal Speed Mode Double Speed Mode Quad Speed Mode High Time TDM256 Mode (TDM1-0 bits = “10”) Normal Speed Mode Double Speed Mode High Time TDM512 Mode (TDM1-0 bits = “11”) Normal Speed Mode High Time Symbol Min. fsn fsd fsq fso fsh Duty 8 54 108 fsn fsd fsq tLRH 8 54 108 fsn fsd tLRH 8 54 fsn tLRH 8 Rev. 0.2 Typ. Max. Unit 54 108 216 kHz kHz kHz kHz kHz % 54 108 216 kHz kHz kHz ns 54 108 kHz kHz ns 54 kHz ns 384 768 50 1/4fs 1/8fs 1/16fs 2015/09 - 19 - [AK5556] Parameter Symbol Audio Interface Timing (Slave Mode) (Figure 19) Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) (LDOE pin = “H”) (8kHz≦fs≦216kHz) BICK Period Normal Speed Mode Double Speed Mode Quad Speed Mod BICK Pulse Width Low BICK Pulse Width High LRCK Edge to BICK “” (Note 19) BICK “” to LRCK Edge (Note 19) LRCK to SDTO (MSB) (Except I2S Mode) BICK “↓”toSDTO1/2/3 Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) (LDOE pin = “L”) *出力負荷容量15pF以下 (8kHz ≤ fs ≤ 216kHz) BICK Period Normal Speed Mode(8kHz ≤ fs ≤ 48kHz) Double Speed Mode(48kHz ≤ fs ≤ 96kHz) Quad Speed Mode(96kHz ≤ fs ≤ 192kHz) BICK Pulse Width Low BICK Pulse Width High LRCK Edge to BICK “” (Note 19) BICK “” to LRCK Edge (Note 19) LRCK to SDTO (MSB) (Except I2S Mode) BICK “↓” to SDTO1/2/3 Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) (fs = 384kHz, 768kHz) BICK Period Oct Speed Mode Hex Speed Mode BICK Pulse Width Low BICK Pulse Width High LRCK Edge to BICK “” (Note 19) BICK “” to LRCK Edge (Note 19) LRCK to SDTO (MSB) (Except I2S Mode) BICK “↓” to SDTO1/2/3 Min. tBCK tBCK tBCK tBCKL tBCKH tLRB tBLR tLRS tBSD 1/128fsn 1/128fsd 1/64fsq 32 32 25 25 tBCK tBCK tBCK tBCKL tBCKH tLRB tBLR tLRS tBSD 1/128fsn 1/128fsd 1/64fsq 36 36 30 30 tBCK tBCK tBCKL tBCKH tLRB tBLR tLRS tBSD 1/64fso 1/32fsh 18 18 18 18 Rev. 0.2 Typ. Max Unit 25 25 ns ns ns ns ns ns ns ns ns 30 30 ns ns ns ns ns ns ns ns ns 5 5 ns ns ns ns ns ns ns ns 2015/09 - 20 - [AK5556] Parameter Symbol Audio Interface Timing (Slave Mode) (Figure 20) TDM128 Mode (TDM1-0 bits = “01”) BICK Period Normal Speed Mode tBCK Double Speed Mode tBCK Quad Speed Mode tBCK BICK Pulse Width Low tBCKL BICK Pulse Width High tBCKH LRCK Edge to BICK “” (Note 19) tLRB tBLR BICK “” to LRCK Edge (Note 19) tBSS SDTO Setup time BICK “” tBSH SDTO Hold BICK “” tSDH TDMIN Hold Time tSDS TDMIN Setup Time TDM256 Mode (TDM1-0 bits = “10”) BICK Period Normal Speed Mode tBCK Double Speed Mode tBCK BICK Pulse Width Low tBCKL BICK Pulse Width High tBCKH LRCK Edge to BICK “” (Note 19) tLRB tBLR BICK “” to LRCK Edge (Note 19) tBSS SDTO Setup time BICK “” tBSH SDTO Hold BICK “” tSDH TDMIN Hold Time tSDS TDMIN Setup Time TDM512 Mode (TDM1-0 bits = “11”) BICK Period Normal Speed Mode tBCK BICK Pulse Width Low tBCKL BICK Pulse Width High tBCKH LRCK Edge to BICK “” (Note 19) tLRB tBLR BICK “” to LRCK Edge (Note 19) tBSS SDTO Setup Time BICK “” tBSH SDTO Hold BICK “” tSDH TDMIN Hold Time tSDS TDMIN Setup Time Rev. 0.2 Min. Typ. Max Unit 1/128fsn 1/128fsd 1/128fsq 14 14 14 14 5 5 5 5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 1/256fsn 1/256fsd 14 14 14 14 5 5 5 5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 1/512fsn 14 14 14 14 5 5 5 5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns 2015/09 - 21 - [AK5556] Parameter Symbol Audio Interface Timing (Master Mode) (Figure 21) Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) (8kHz≦fs≦216kHz) BICK Period fBCK Normal Speed Mode fBCK Double Speed Mode fBCK Quad Speed Mod dBCK BICK Duty tMBLR BICK “↓” to LRCK Edge tBSD BICK “↓”to SDTO1/2/3 Normal Mode (TDM1-0 bits = “00”) (fs = 384kHz,768kHz) BICK Period fBCK Oct speed Mode fBCK Hex speed Mode dBCK BICK Duty tMBLR BICK “↓” to LRCK Edge tBSD BICK “↓” to SDTO1/2/3 Rev. 0.2 Min. Typ. Max Unit 20 20 ns ns ns ns ns ns 5 4 ns ns ns ns ns 1/64fsn 1/64fsd 1/64fsq 50 -20 -20 1/64fso 1/64fsh 50 -5 -4 2015/09 - 22 - [AK5556] Parameter Symbol Audio Interface Timing (Master Mode) (Figure 23) TDM128 Mode (TDM1-0 bits = “01”) BICK Period Normal Speed Mode tBCK Double Speed Mode tBCK Quad Speed Mode tBCK BICK Duty dBCK BICK “↓” to LRCK Edge tMBLR SDTO Setup time BICK “” tBSS tBSH SDTO Hold BICK “” tSDH TDMIN Hold Time tSDS TDMIN Setup Time TDM256 Mode (TDM1-0 bits = “10”) BICK Period Normal Speed Mode Double Speed Mode BICK Duty BICK “↓” to LRCK Edge SDTO Setup time BICK “” SDTO Hold BICK “” TDMIN Hold Time TDMIN Setup Time TDM512 Mode (TDM1-0 bits = “11”) BICK Period Normal Speed Mode BICK Duty BICK “↓” to LRCK Edge SDTO Setup time BICK “” SDTO Hold BICK “” TDMIN Hold Time TDMIN Setup Time tBCK tBCK dBCK tMBLR tBSS tBSH tSDH tSDS tBCK dBCK tMBLR tBSS tBSH tSDH tSDS Rev. 0.2 Min. Typ. Max Unit 5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns 1/128fsn 1/128fsd 1/128fsq 50 -5 5 5 5 5 1/256fsn 1/256fsd 50 -5 5 5 5 5 5 1/512fsn 50 -5 5 5 5 5 5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 2015/09 - 23 - [AK5556] Parameter Symbol Min. Typ. Max Unit Audio Interface Timing (Master Mode) (Figure 24) DSD Audio Interface Timing (64 Mode, DSDSEL 1-0 bits = “00”) tDCK 1/64fs ns DCLK Period tDCKL 144 ns DCLK Pulse Width Low tDCKH 144 ns DCLK Pulse Width High tDDD -20 20 ns DCLK Edge to DSDL/R (Note 20) DSD Audio Interface Timing (128 Mode, DSDSEL 1-0 bits = “01”) tDCK 1/128fs ns DCLK Period tDCKL 72 ns DCLK Pulse Width Low tDCKH 72 ns DCLK Pulse Width High tDDD -10 10 ns DCLK Edge to DSDL/R (Note 20) DSD Audio Interface Timing (256 Mode, DSDSEL 1-0 bits = “10”) tDCK 1/256fs ns DCLK Period tDCKL 36 ns DCLK Pulse Width Low tDCKH 36 ns DCLK Pulse Width High tDDD -10 10 ns DCLK Edge to DSDL/R (Note 20) Note 18. 1152fs, 512fs or 768fs /256fs or 384fs /128fs or 192fs を切り換えた場合はPDN pinまたは RSTN bitでリセットしてください。 Note 19. 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 20. データ送信側に要求される値です。 DCKB= “0”(default)設定時は、DCLK “” からDSDL/Rのエッジまでの時間をtDDDと規定し、 DCKB= “1”設定時は、DCLK “↑”からDSDL/Rのエッジまでの時間をtDDDと規定します。 Rev. 0.2 2015/09 - 24 - [AK5556] Parameter Symbol Min. Typ. Max. Control Interface Timing (3-Wire Serial Mode): (Figure 26) (Figure 27) tCCK 200 CCLK Period tCCKL 80 CCLK Pulse Width Low tCCKH 80 Pulse Width High tCDS 40 CDTI Setup Timing tCDH 40 CDTI Hold Timing tCSW 150 CSN “H” Time tCSS 50 CSN “↓” to CCLK “↑” tCSH 50 CCLK “↑” to CSN “↑” 2 Control Interface Timing (I C Bus Mode): (Figure 28) fSCL 400 SCL CLOCK Frequency tBUF 1.3 Bus Free Time Between Transmissions tHD STA 0.6 Start Condition Hold Tune (Prior to First Clock Pulse) tLow 1.3 Clock Low Time tHIGH 0.6 Clock High Time tSU STA 0.6 Setup Time for Repeated Start Condition tHD DAT 0 SDA Hold Time from SCL Falling (Note 21) tSU DAT 0.1 SDA Setup Time from SCL Rising tR 1.0 Rise Time of Both SDA and SCL Lines tF 0.3 Fall Time of Both SDA and SCL Lines tSU STO 0.6 Setup Time for Stop Condition tSP 0 50 Pulse Width of Spike Noise Suppressed by Input Filter Cb 400 Capacitive Load on Bus Power Down & Reset Timing (Figure 29) PDN Pulse Width (Note 22) tPD 150 PDN Reject Pulse Width (Note 22) tRPD 30 tPDV 583 PDN “” to SDTO1-3 valid (Note 23) Note 21. データは、最低300ns(SCLの立ち上がり時間)の間、保持されなければなりません。 Note 22. 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 23. PDN pin を立ち上げてからのLRCKクロックの “↑” の回数です。 Rev. 0.2 Unit ns ns ns ns ns ns ns ns kHz µs µs µs µs µs µs µs µs µs µs ns pF ns ns 1/fs 2015/09 - 25 - [AK5556] ■ タイミング波形 [1]PCM Mode 1/fCLK 50%TVDD MCLK tdCLKH tdCLKL dCLK=tdCLKHfs100 or tdCLKLfs100 1/fs 50%TVDD LRCK tLRH tLRL tBCK Duty=tLRHfs100 or tLRLfs100 VIH BICK VIL tBCKH tBCKL Figure 17. Clock Timing (Slave Mode) 1/fCLK 50%TVDD MCLK tCLKH tCLKL dCLK=tCLKHfCLK100 or tCLKLfCLK100 1/fs VOH 50%TVDD LRCK Duty=tLRHfs100 tLRH 1/fBCK 50%TVDD BICK tBCKH tBCKL dBCK=tBCKHfBCK100 or tBCKLfBCK100 Figure 18. Clock Timing (Master Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 26 - [AK5556] VIH LRCK VIL tBLR tLRB VIH BICK VIL tLRS tBSD SDTO1/2/3 50%TVDD Figure 19. Audio Interface Timing (Normal Mode & Slave Mode) VIH LRCK VIL tBLR tLRB VIH BICK VIL tBSS tBSH SDTO1/2/3 50%TVDD tSDS tSDH VIH TDMIN VIL Figure 20. Audio Interface Timing (TDM Mode & Slave Mode) LRCK 50%TVDD tMBLR 50%TVDD BICK tBSD 50%TVDD SDTO1/2/3 Figure 21. Audio Interface Timing (Normal Mode & Master Mode, 8kHz≦fs≦216kHz) Rev. 0.2 2015/09 - 27 - [AK5556] LRCK 50%TVDD tMBLR 50%TVDD BICK tBSS tBSH 50%TVDD SDTO1/2/3 Figure 22. Audio Interface Timing (Normal Mode & Master Mode, fs= 384kHz, 768kHz) LRCK 50%TVDD tMBLR 50%TVDD BICK tBSS tBSH 50%TVDD SDTO1/2/3 tSDS tSDH VIH TDMIN VIL Figure 23. Audio Interface Timing (TDM Mode & Master Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 28 - [AK5556] [2] DSD Mode tDCK tDCKL tDCKH VOH DCLK VOL tDDD VOH DSDOL1-3 DSDOR1-3 VOL Figure 24. Audio Serial Interface Timing (Normal Mode, DCKB bit= “0” or DCKB pin= “L”) tDCK tDCKL tDCKH VOH DCLK VOL tDDD tDDD VOH DSDOL1-3 DSDOR1-3 VOL Figure 25. Audio Serial Interface Timing (Phase Modulation Mode, DCKB bit= “0” or DCKB pin= “L”) Rev. 0.2 2015/09 - 29 - [AK5556] [3] 3-Wire Serial Interface VIH CSN VIL tCSS tCCKL tCCKH VIH CCLK VIL tCDS CDTI C1 tCDH C0 R/W VIH A4 VIL Figure 26. WRITE Command Input Timing (3-wire Serial Mode) tCSW VIH CSN VIL tCSH VIH CCLK CDTI VIL D3 D2 D1 D0 VIH VIL Figure 27. WRITE Data Input Timing (3-wire Serial Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 30 - [AK5556] [4]I2C Interface VIH SDA VIL tLOW tBUF tR tHIGH tF tSP VIH SCL VIL tHD:STA Stop tHD:DAT Start tSU:DAT tSU:STA tSU:STO Start Stop Figure 28. I2C Bus Mode Timing [5] Power-down Timing tPD VIH PDN VIL tPDV SDTO1/2/3 tRP D 50%TVDD Figure 29. Power-down & Reset Timing Rev. 0.2 2015/09 - 31 - [AK5556] 12. 動作説明 ■ディジタルコア電源 AK5556のディジタルコアは1.8Vで動作します。通常、この1.8Vはディジタルインタフェース用の電源 TVDD (3.3V)から内蔵のLDOで生成します。LDOE pin = “H”でLDOがオンに、LDOE pin = “L” でオフに なります。 TVDDに1.8Vを使用するときはLDOE pin= “L”としてVDD18 pinから1.8V電源を供給してください。 ■ 出力モード AK5556はPCMデータとDSDデータのいずれかを出力することが可能です。モード選択はDP pinまたは DP bitで行います。PCM/DSD モードを切り換えた場合はPW2 pin=PW1 pin=PW0 pin= “L”もしくは RSTN bit= “0”または、PW6~1 bit = “00H”として全チャネルをリセットしてください。 リセット解除から正常なデータ出力まで2~3/fs程度かかります。 PCMモード時は入力されたMCLK, BICK, LRCKでSDTO1-3の各ピンからPCMデータを出力します。(ス レーブモード時) DSDモード時は、MCLKを入力しDCLK, DSDOL1-3, DSDOR1-3の各ピンからDSDデータを出力できま す。 DSDモードの出力ゲインはPCMモードの0.5倍になります。これを超えるような過大信号が入力された 場合、正しいデータは、出力されません。 DP pin DP bit Interface L 0 PCM H 1 DSD Table 1. PCM/DSD Mode Control ■ マスタモードとスレーブモード PCMモードの動作に必要とするクロックはマスタクロックMCLKと オーディオシリアルデータクロッ クBICK, 出力チャネルクロックLRCKです。LRCKの周波数がサンプリング周波数fsになります。 PCMモードは、マスタモードとスレーブモードを持っています。 マスタモードのとき、AK5556は、入力されたMCLKからBICKとLRCKを内部で発生し、BICK pinとLRCK pinから出力します。 スレーブモードのとき、AK5556は、入力されたMCLK, BICK, LRCKで動作します。MCLKとLRCK, BICK は同期している必要はありますが、位相を合わせる必要はありません。 モードの切り替えはMSN pinで行い、MSN pin= “H”のときマスタモード、MSN= “L”のときスレーブモ ードになります。 DSDモード動作に必要とするクロックはマスタクロックMCLKです。DSDモードは、マスタモード動作 のみで、スレーブモードでは動作しません。 ■ システムクロック [1] PCMモード PCMモードで必要なクロックはMCLK, BICK, LRCKです。MCLKの周波数は動作モードによりLRCK周 波数fsを基準にして決まります。 Table 2, Table 3, Table 4に標準のオーディオレートに対するにMCLKの周波数を示します。 fsに対するMCLKの周波数比をCKS3-0 pin で設定してください。(Table 5) AK5556はLRCKによる位相検出回路を内蔵しており、スレーブ動作中に各クロックの周波数変更等で 内部タイミングがずれた場合には自動的にリセットがかかり位相合わせが行われます。 複数デバイスで同期をとる場合、クロック周波数変更時、クロックモード切り換え時、オーディオイン タフェースフォーマット切り換え時には、一度PDN pinでリセットを実施してください。また動作クロ ックの周波数やクロックモードの切り換えはPW2 pin = PW1 pin = PW0 pin = “L”もしくはRSTN bit = “0”またはPW6~1 bit = “00H”として全チャネルリセット期間中に実施してください。リセット解除後は 安定したクロックを供給してください。 Rev. 0.2 2015/09 - 32 - [AK5556] 32fs 48fs 64fs 96fs 128fs MCLK 192fs 32kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A 48kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A 96kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A 192kHz N/A N/A N/A N/A 24.576 MHz 384kHz N/A N/A 36.864 MHz 768kHz 24.576 MHz 36.864 MHz 24.576 MHz 49.152 MHz N/A fs 256fs 8.192 MHz 12.288 MHz 24.576 MHz 384fs 12.288 MHz 18.432 MHz 36.864 MHz 512fs 16.384 MHz 24.576 MHz 768fs 24.576 MHz 36.864 MHz 1024fs 32.768 MHz N/A N/A N/A 36.864 MHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A (N/A: Not Available) Table 2. System Clock Example (Slave Mode) fs 32fs 48fs 64fs 96fs 32kHz N/A N/A N/A N/A 48kHz N/A N/A N/A N/A 96kHz N/A N/A N/A N/A 192kHz N/A N/a N/A N/A 384kHz 768kHz 24.576 36.864 MHz MHz 24.576 36.864 49.152 N/A MHz MHz MHz N/A N/A MCLK 128fs 192fs 256fs 384fs 512fs 8.192 12.288 16.384 N/A N/A MHz MHz MHz 12.288 18.432 24.576 N/A N/A MHz MHz MHz 24.576 36.864 N/A N/A N/A MHz MHz 24.576 36.864 N/A N/A N/A MHz MHz 768fs 24.576 MHz 36.864 MHz 1024fs 32.768 MHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A (N/A: Not Available) Table 3. System Clock Example (Master Mode) fs MCLK 192fs 256fs 32fs 48fs 64fs 96fs 128fs 32kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A 48kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A 96kHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A 192kHz N/A N/A N/A N/A 384kHz N/A N/A 768kHz 24.576 36.864 MHz MHz 24.576 36.864 MHz MHz NA N/A 24.576 36.864 MHz MHz 384fs 24.576 36.864 MHz MHz 512fs 16.384 MHz 24.576 MHz 768fs 24.576 MHz 36.864 MHz 1024fs 32.768 MHz N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A (N/A: Not Available) Table 4. System Clock Example (Auto Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 33 - [AK5556] CKS3 pin(bit) CKS2 pin(bit) CKS1 pin(bit) L(0) L(0) L(0) L(0) L(0) L(0) L(0) L(0) H(1) L(0) L(0) H(1) L(0) H(1) L(0) L(0) H(1) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) H(1) L(0) L(0) H(1) L(0) L(0) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) H(1) H(1) H(1) H(1) CKS0 pin(bit) M/S pin L H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) H L L(0) H L H(1) Table 5. MCLK 周波数 L(0) Rev. 0.2 MCLK Frequency 128fs 24M 192fs 36M 256fs 12M 256fs 24M 384fs 36M 384fs 18M 512fs 24M 768fs 36M 64fs 24M 32fs 24M 96fs 36M 48fs 36M 64fs 49.1M 1024fs 32M Quad Speed Mode 108kHz fs 216kHz Quad Speed Mode 108kHz fs 216kHz Normal Speed Mode 8kHz fs 54kHz Double Speed Mode 54kHz fs 108kHz Double Speed Mode 54kHz fs 108kHz Normal Speed Mode 8kHz fs 54kHz Normal Speed Mode 8kHz fs 54kHz Normal Speed Mode 8kHz fs 54kHz Oct Speed Mode fs = 384kHz Hex Speed Mode fs = 768kHz Oct Speed Mode fs = 384kHz Hex Speed Mode fs = 768kHz Hex Speed Mode fs = 768kHz Normal Speed Mode 8kHz ≤ fs ≤ 32kHz NA NA Auto 8kHz fs 216kHz fs Range 2015/09 - 34 - [AK5556] [2] DSDモード DSDモードは、マスタモードでのみ動作し必要な入力クロックはMCLKです。MCLK周波数はPCMモー ドと同じです。入力されたMCLKからDCLKを生成し、DCLKに同期してデータDSDOL1-3および DSDOR1-3を出力します。 必要なMCLK周波数は512fsまたは768fsです。MCLK周波数はDCKS pin(bit)で切り換えできます。電源 ON等のリセット解除時(PDN pin = “L” “H”)はMCLKが入力されるまでパワーダウン状態です。 DCKS pin (bit) MCLK Frequency L (0) 512fs H (1) 768fs Table 6. System Clock (DSD Mode) (default) AK5556はDSDサンプリング周波数64fs, 128fs, 256fsに対応します。fsは32kHz,44.1kHz, 48kHzのいず れかにしてください。 DCLKサンプリング周波数はDSDSEL1-0 pin もしくはDSDSEL1-0 bitで選択します。(Table 7)。 DSDSEL1 pin (bit) L(0) L(0) H(1) H(1) DSDSEL0 Frequency Mode pin (bit) L(0) 64fs H(1) 128fs L(0) 256fs H(1) DSD Sampling Frequency fs=32kHz fs=44.1kHz fs=48kHz 2.048MHz 2.8224MHz 3.072MHz 4.096MHz 5.6448MHz 6.144MHz 8.192MHz 11.2896MHz 12.288MHz Reserved Reserved Reserved (8.192MHz) (11.2896MHz) (12.288MHz) Table 7. DSD Sampling Frequency Select (default) ■ オーディオインタフェースフォーマット TDM1-0 pins(bits), DIF1-0 pins(bits), SLOW pin(bit), SD pin(bit)の切り替えは PDN pin= “L”の状態で行っ てください。 [1] PCM Mode AK5556 は、48 種類のフォーマットを持ち、TDM1-0 pins(bits), MSN pin(bit), DIF1-0 pins(bits)(Table 8, Table 9)で選択できます。フォーマットに関わらずデータ形式は MSB ファーストの 2’s コンプリメント です。8kHz≦fs≦216kHz かつ TDM1-0bits="00"のとき、データは BICK の立ち下がりで SDTO1/2/3 に 出力されます。それ以外のときは BICK の立ち上がりで出力されます フォーマットは時分割多重(TDM)の有無と多重のするデータ数でノーマルモード、TDM128 モード、 TDM256 モード、TDM512 モードの 4 つに大別され TDM0/1 pin(bit)で選択します。 ノーマルモード(非 TDM)時、AIN1 と AIN2 の A/D データが SDTO1 pin から、AIN3 と AIN4 の A/D デー タが SDTO2 pin から、AIN5 と AIN6 の A/D データが SDTO3 pin から出力されます。 スレーブモードでノーマルモード(非 TDM)かつスピードモードが Normal, Double, Quad のとき、BICK の周波数は 48fs から 128fs (fs=48kHz)までの範囲としてください。A/D データ bit 長は 24-bit と 32-bit があり DIF1 pin(bit)で選択します。 スレーブモードでノーマルモード(非 TDM)かつ OCT スピードのとき BICK 周波数は 32fs, 48fs, 64fs の いずれかとしてください。bit 長は DIF1 pin(bit)に依らず BICK 周波数で決まり、BICK 周波数が 32fs の とき 16-bit、48fs のとき 24-bit の A/D データが出力されます。BICK 周波数が 64fs のときは DIF1 pin(bit) で 24-bit/32-bit を選択できます。HEX スピードモードのときは BICK 周波数を 32fs としてください。 bit 長は 16-bit となります。 Rev. 0.2 2015/09 - 35 - [AK5556] マスタモードでノーマルスピード(非 TDM)かつスピードモードが Normal, Double, Quad のとき BICK 周波数は 64fs になります。データ bit 長は DIF1 pin(bit)で 24-bit/32-bit を選択できます。 マスタモードでノーマルスピード(非 TDM)かつ OCT/HEX モードのとき BICK 周波数は MCLK 周波数と 同じになります。MCLK 周波数は 32fs, 48fs, 64fs のいずれかとしてください。MCLK 周波数が 32fs の とき bit 長は 16-bit、48fs のとき 24-bit の A/D データが出力されます。MCLK 波数が 64fs のときは DIF1 pin(bit)で 24-bit/32-bit を選択できます。 LRCK に対する A/D データの位置は前詰め(MSB Justified)と I2S 互換(I2S Compatible)があり DIF0 pin で選択できます。 No. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Multiplex Speed TDM1 TDM0 Mode Mode pin(bit) pin(bit) MSN Pin L Normal Double Quad L(0) L(0) H Normal L OCT HEX L(0) L(0) H DIF1 DIF0 SDTO pin(bit) pin(bit) L(0) L(0) 24-bit, MSB 2 L(0) H(1) 24-bit, I S H(1) L(0) 32-bit, MSB 2 H(1) H(1) 32-bit, I S L(0) L(0) 24-bit, MSB 2 L(0) H(1) 24-bit, I S H(1) L(0) 32-bit, MSB 2 H(1) H(1) 32-bit, I S * L(0) 16-bit, MSB 2 * H(1) 16-bit, I S * L(0) 24-bit, MSB 2 * H(1) 24-bit, I S L(0) L(0) 24-bit, MSB 2 L(0) H(1) 24-bit, I S H(1) L(0) 32-bit, MSB 2 H(1) H(1) 32-bit, I S * L(0) 16-bit, MSB 2 * H(1) 16-bit, I S * L(0) 24-bit, MSB 2 * H(1) 24-bit, I S L(0) L(0) 24-bit, MSB 2 L(0) H(1) 24-bit, I S H(1) L(0) 32-bit, MSB H(1) H(1) 32-bit, I2S LRCK Pol. I/O H/L I L/H I H/L I L/H I H/L O L/H O H/L O L/H O H/L I L/H I H/L I L/H I H/L O L/H O H/L O L/H O H/L I L/H I H/L I L/H I H/L O L/H O H/L O L/H O BICK Freq. 48-128fs 48-128fs 64-128fs 64-128fs 64fs 64fs 64fs 64fs 32fs 32fs 48fs 48fs 64fs 64fs 64fs 64fs 32fs 32fs 48fs 48fs 64fs 64fs 64fs 64fs I/O I I I I O O O O I I I I O O O O I I I I O O O O MCLK Freq. I/O 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32-96fs I 32fs I 32fs I 48fs I 48fs I 64fs I 64fs I 64fs I 64fs I Table 8. オーディオインタフェースフォーマット(Normal Mode, OCT/HEX Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 36 - [AK5556] No. Multiplex Speed TDM1 TDM0 Mode Mode pin(bit) pin(bit) 24 25 26 Normal 27 TDM128 Double 28 Quad 29 30 31 32 33 34 35 Normal TDM256 Double 36 37 38 39 40 41 42 43 TDM512 Normal 44 45 46 47 MSN pin L L(0) H(1) H L H(1) L(0) H L H(1) H(1) H DIF1 DIF0 pin(bit) pin(bit) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) L(0) L(0) L(0) H(1) H(1) L(0) H(1) H(1) SDTO 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S 24-bit, MSB 2 24-bit, I S 32-bit, MSB 2 32-bit, I S LRCK Edg. I/O I I I I O O O O I I I I O O O O I I I I O O O O BICK Freq. I/O 128fs I 128fs I 128fs I 128fs I 128fs O 128fs O 128fs O 128fs O 256fs I 256fs I 256fs I 256fs I 256fs O 256fs O 256fs O 256fs O 512fs I 512fs I 512fs I 512fs I 512fs O 512fs O 512fs O 512fs O MCLK Freq. I/O 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 128-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 256-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I 512-1024fs I Table 9. オーディオインタフェースフォーマット(TDM Mode) Rev. 0.2 2015/09 - 37 - [AK5556] TDM Mode時のカスケード接続 TDM512 Modeは、カスケード接続に対応し、2個のAK5556を接続できます。接続例を示します(Figure 30)。カスケード接続することにより、接続したすべてのAK5556のA/Dデータを一番後ろのAK5556の SDTO1 pinから出力させることができます。 カスケード接続をスレーブモードで使用する場合、入力されるMCLKとBICKのタイミングによってはデ バイス#1と#2で内部の動作タイミングがMCLKの1クロック分ずれる可能性があります。 デバイス間で位相ずれをなくすためには、Table 10に示すようにMCLKの↑に対してBICKの↓を±10ns以 上とすることを推奨します。 この、タイミングを実現するためには、MCLK=2BICK(通常速1024fsモード)の時は、Figure 55に示 すようにMCLKの↓で2分周したBICKを、MCLK=BICK(通常速512fsモード)の時は、Figure 56に示す ようにMCLKとBICKを同相で入力することでTable 10のタイミングを満足することができます。 256fs or 512fs AK5556 #1 MCLK 48kHz LRCK 512fs BICK TDMIN GND SDTO1 AK5556 #2 MCLK TDMIN LRCK BICK 12ch TDM SDTO1 TDM512 Figure 30. カスケード接続 Rev. 0.2 2015/09 - 38 - [AK5556] LRCK 0 1 2 11 12 13 23 24 31 0 1 2 11 12 13 23 24 31 0 1 BICK(64fs) SDTO1-3 1 13 12 11 23 22 0 23 22 13 1 12 11 0 31 23: MSB, 0: LSB AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data Figure 31. Mode 0/4 Timing (Normal Mode, Normal/Double/Quad Speed Mode, MSB Justified, 24-bit) LRCK 0 1 2 3 22 23 24 25 29 30 31 0 1 2 3 22 23 24 25 29 30 31 0 1 BICK(64fs) SDTO1-3 23 22 2 1 0 23 22 2 1 0 23: MSB, 0: LSB AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data Figure 32. Mode 1/5 Timing (Normal Mode, Normal/Double/Quad Speed Mode, I2S Compatible, 24-bit) LRCK 0 1 2 11 12 13 20 21 31 0 1 2 12 13 14 24 25 31 0 1 BICK(64fs) SDTO1-3 12 11 22 20 19 31 30 1 0 31 30 22 12 11 20 19 1 0 31 31: MSB, 0: LSB AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data Figure 33. Mode 2/6 Timing (Normal Mode, Normal/Double/Quad Speed Mode, MSB Justified, 32-bit) 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) SDTO1-3 31 30 16 15 14 3 2 1 0 31 30 16 15 14 3 2 1 0 31: MSB, 0: LSB AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data Figure 34. Mode 3/7 Timing (Normal Mode, Normal/Double/Quad Speed Mode, I2S Compatible, 32-bit) Rev. 0.2 2015/09 - 39 - [AK5556] 32 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (32fs) SDTO1-3 (O) 0 15 14 9 8 7 6 1 0 15 14 9 8 7 6 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 16 BICK 16 BICK 0 15 14 Figure 35. Mode 8/16 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, MSB Justified, 16-bit) 32 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (32fs) SDTO1-3 (O) 0 15 14 9 8 7 6 1 0 15 14 9 8 7 6 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 16 BICK 16 BICK 0 15 14 Figure 36. Mode 9/17 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, I2S Compatible, 16-bit) 48 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (48fs) SDTO1-3 (O) 0 23 22 13 12 11 10 1 0 23 22 13 12 11 10 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 24 BICK 24 BICK 0 23 22 Figure 37. Mode 10/18 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, MSB Justified, 24-bit) 48 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (48fs) SDTO1-3 (O) 0 23 22 13 12 11 10 1 0 23 22 13 12 11 10 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 24 BICK 24 BICK 0 23 22 Figure 38. Mode 11/19 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, I2S Compatible, 24-bit) Rev. 0.2 2015/09 - 40 - [AK5556] 64 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (64fs) SDTO1-3 (O) 23 22 15 8 7 0 23 22 15 8 7 0 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 32 BICK 32 BICK 23 22 Figure 39. Mode 12/20 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, MSB Justified, 24-bit) 64 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (64fs) SDTO1-3 (O) 23 22 15 8 7 0 23 22 15 8 7 0 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 32 BICK 32 BICK 23 22 Figure 40. Mode 13/21 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, I2S Compatible, 24-bit) 64 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (64fs) SDTO1-3 (O) 0 31 30 17 16 15 14 1 0 31 30 17 16 15 14 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 32 BICK 32 BICK 0 31 30 Figure 41. Mode 14/22 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, MSB Justified, 32-bit) 64 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (64fs) SDTO1-3 (O) 0 31 30 17 16 15 14 1 0 31 30 17 16 15 14 1 AIN1/3/5 Data AIN2/4/6 Data 32 BICK 32 BICK 0 31 30 Figure 42. Mode 15/23 Timing (Normal Mode, OCT/HEX Speed Mode, I2S Compatible, 32-bit) Rev. 0.2 2015/09 - 41 - [AK5556] 128 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) SDTO2 (O) 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 23 22 0 23 22 23 22 0 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 23 22 SDTO3 (O) Figure 43. Mode 24/28 Timing (TDM128 Mode, MSB Justified, 24-bit) 128 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) SDTO2 (O) 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 23 22 0 23 22 0 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 23 22 23 22 SDTO3 (O) Figure 44. Mode 25/29 Timing (TDM128 Mode, I2S Compatible) 128 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) SDTO2 (O) 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 0 31 30 1 0 31 30 1 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 0 0 31 30 31 30 SDTO3 (O) Figure 45. Mode 26/30 Timing (TDM128 Mode, MSB Justified) Rev. 0.2 2015/09 - 42 - [AK5556] 128 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) 0 31 30 SDTO2 (O) 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 0 31 30 1 0 31 30 1 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 0 0 31 30 31 30 SDTO3 (O) Figure 46. Mode 27/31 Timing (TDM128 Mode, I2S Compatible) 256 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 23 22 SDTO2-3 (O) Figure 47. Mode 32/36 Timing (TDM256 Mode, MSB Justified, 24-bit) 256 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 23 SDTO2-3 (O) Figure 48. Mode 33/37 Timing (TDM256 Mode, I2S Compatible, 24-bit) Rev. 0.2 2015/09 - 43 - [AK5556] 256 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 31 30 SDTO2-3 (O) Figure 49. Mode 34/38 Timing (TDM256 Mode, MSB Justified, 32-bit) 256 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (256fs) SDTO1 (O) 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 0 31 SDTO2-3 (O) Figure 50. Mode 35/39 Timing (TDM256 Mode, I2S Compatible, 32-bit) 512 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (512fs) SDTO1 (O) 23 22 0 23 33 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 #2 Data 1 #2 Data 2 #2 Data 3 #2 Data 4 #2 Data 5 #2 Data 6 #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK SDTO2-3 (O) TDMIN (I) 23 22 (#1 SDTO1) #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data 6 0 32 BICK 23 22 0 32 BICK 23 22 0 32 BICK 23 22 0 32 BICK 23 22 0 32 BICK 23 22 0 31 30 32 BICK Figure 51. Mode 40/44 Timing (TDM512 Mode, MSB Justified, 24-bit) Rev. 0.2 2015/09 - 44 - [AK5556] 512 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (512fs) SDTO1 (O) 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 22 0 23 #2 Data 1 #2 Data 2 #2 Data 3 #2 Data 4 #2 Data 5 #2 Data 6 #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK SDTO2-3 (O) TDMIN (I) 23 22 (#1 SDTO1) #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data 6 0 23 22 32 BICK 0 23 22 32 BICK 0 23 22 32 BICK 0 23 22 32 BICK 0 23 22 32 BICK 0 23 32 BICK Figure 52. Mode 41/45 Timing (TDM512 Mode, I2S Compatible, 24-bit) 512 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (512fs) SDTO1 (O) 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 #2 Data 1 #2 Data 2 #2 Data 3 #2 Data 4 #2 Data 5 #2 Data 6 #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK SDTO2-3 (O) TDMIN (I) 31 30 (#1 SDTO1) #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data 6 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK Figure 53. Mode 42/46 Timing (TDM512 Mode, MSB Justified, 32-bit) 512 BICK LRCK (Master) LRCK (Slave) BICK (512fs) SDTO1 (O) 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 30 1 0 31 #2 Data 1 #2 Data 2 #2 Data 3 #2 Data 4 #2 Data 5 #2 Data 6 #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data6 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK 32 BICK SDTO2-3 (O) TDMIN (I) 31 30 (#1 SDTO1) #1 Data 1 #1 Data 2 #1 Data 3 #1 Data 4 #1 Data 5 #1 Data 6 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 30 32 BICK 1 0 31 32 BICK Figure 54. Mode 43/47 Timing (TDM512 Mode, I2S Compatible, 32-bit) Parameter MCLK “” to BICK “↓” BICK “↓” to MCLK“” Symbol Min. tMCB tBIM 10 10 Typ. Max Unit ns ns Table 10. TDM Mode Clock Timing Rev. 0.2 2015/09 - 45 - [AK5556] VIH MCLK VIL tMCB tBIM VIH BICK VIL Figure 55. Audio Interface Timing (Slave Mode, TDM Mode MCLK=2×BICK) VIH MCLK VIL tMCB tBIM VIH BICK VIL Figure 56. Audio Interface Timing (Slave Mode, TDM Mode MCLK=BICK) [2] DSD Mode DSDは、Master Mode時のみ有効です。 DCLK周波数は、DSDSEL1-0 pinsもしくはSDSSEL1-0 bitsの設定によって64fs, 128fs, 256fsが選択可 能です。 DCLK周波数が64fs, 128fsの時はPhase Modulationモードに対応しています。 PMOD pin= “H”または PMOD bit= “1”でPhase Modulationモードになります。 256fs の時はPhase Modulationモードに対応していません。 DCLKの極性はDCKB bitで反転することが可能です。 DSD Modeの出力ゲインはPCM Modeの0.5倍になります。これを超える過大信号が入力された場合、 正しいデータは出力されません。 DCLK (64fs,128fs,256fs) DCKB bit= “1” DCLK (64fs,128fs,256fs) DCKB bit= “0” DSDL,DSDR Normal D0 DSDL,DSDR Phase Modulation D0 D1 D1 D2 D1 D2 D3 D2 D3 Figure 57. DSD Mode Timing Rev. 0.2 2015/09 - 46 - [AK5556] ■ ディジタルHPF (PCM Mode) AK5556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。 HPFE pin (bit) = “H” でディジタル HPF が有効になります。 HPFのカットオフ周波数fcは、fs=48kHz(Normal Speed Mode), 96kHz(Double Speed Mode), 192kHz(Quad Speed Mode)のとき1Hzです。 fs=384kHzモード、fs=768kHzモード、DSDモードはHPF機能を持っていません。 これらのモードではHPFEの設定は無効となります。 HPFのON/OFFの切り換えはPDN pin= “L” またはPW2-pin=PW1-pin=PW0-pin= “L”, またはRSTN bit= “0”, またはPW6~1 bit= “00H”として全チャネルリセット期間中に実施してください。 ■ CH Power Down & Mono Mode (PCM Mode, DSD Mode) パラレルモード時、PW0/1/2 pin の組み合わせで入力チャネルのパワーダウン及びMono Modeの設定を することができます。(Table 11参照) 不要なチャネルをパワーダウンさせることで消費電流を減らすこ とができます。パワーダウンしたチャネルの回路はリセットされます。 また、Mono ModeのときAIN1とAIN2、AIN3とAIN4、AIN5とAIN6に同じ信号を入力することでダイナ ミックレンジとS/Nが約3dB改善されます。このモードではAIN1とAIN2を加算して振幅を1/2にしたデ ータがSDTO1 (DSDLO1, DSDRO1)のAIN1とAIN2両方のスロットに出力されます。同様にAIN3とAIN4 を加算して振幅を1/2にしたデータがSDTO2 (DSDOL2, DSDOR2)のAIN3とAIN4両方のスロットに出 力され、AIN5とAIN6を加算して振幅を1/2にしたデータがSDTO3 (DSDOL3, DSDOR3)のAIN5とAIN6 両方のスロットに出力されます。 PW2 pin L L L L H H H H PW1 pin L L H H L L H H PW0 pin L H L H L H L H Ch6 Ch5 Ch4 Ch3 Ch2 Ch1 OFF OFF CH5+6 CH5+6 ON OFF ON ON OFF OFF CH5+6 CH5+6 ON OFF ON ON OFF CH3+4 CH3+4 CH3+4 ON ON ON ON OFF CH3+4 CH3+4 CH3+4 ON ON ON ON OFF CH1+2 CH1+2 CH1+2 ON ON ON ON OFF CH1+2 CH1+2 CH1+2 ON ON ON ON Table 11. Channel Power & Mono Mode 設定 3線シリアルモードとI2Cモード時は、PW1-6 bitでAIN1-6を個別にパワーダウンさせることができます。 PWn (n=1-6) bit= “0”のときAINnはパワーダウン、PWn (n=1-6) bit= “1”のときAINn は通常動作になりま す。MONO bit= “1”のとき全てのチャネルがMono Modeになります。 ■ ディジタルフィルタ選択機能 (PCM Mode) AK5556は、特性の異なる4種類のディジタルフィルタを持っており、SD pin(bit), SLOW pin(bit)で選択 できます。 SD pin(bit) L(0) L(0) H(1) H(1) SLOW Filter pin(bit) L(0) Sharp Roll-off Filter H(1) Slow Roll-off Filter L(0) Short Delay Sharp Roll-off Filter H(1) Short Delay Slow Roll-off Filter Table 12. ディジタルフィルタ設定 Rev. 0.2 2015/09 - 47 - [AK5556] ■ オーバフロー検出機能 (PCM Mode , DSD Mode) [1]PCM Mode AK5556は、アナログ入力のオーバフロー検出機能を持ちます。 AIN1~AIN6のいずれかのアナログ入力がオーバフローすると(0.3dBFS以上)OVF pinが“H”になります。 アナログ入力のオーバフローが解消されるとOVF pinは”L”に戻ります。 アナログ入力に対してOVF出力はADCと同じ群遅延を持ちます。 [2]DSD Mode オーバフロー検出機能(エラー検出機能) 過大信号が入力された場合など、DSD出力信号生成用モジュレータ内部でオーバフロー状態を検出する と、オーバフローフラグを出力します。L1チャネル~R3チャネルのいずれか1つでも検出すると、OVF ピン出力が “H”になります。 ■ DSD出力機能 DSD出力は、マスタモード時のみ有効です。 Rev. 0.2 2015/09 - 48 - [AK5556] ■ DSD動作タイミング例 PDN pin Internal PDN (1) MCLK In Don’t care Internal State Power-Down Don’t care Initialize Normal Operation Power-Down (2) ADC In (Analog) (6) (4) OVF-pin (5) (3) DSD Out (Digital) “L” (-full scale data) normal data abnormal data normal data “L” (-full scale data) Figure 58. DSD動作タイミング Notes: (1) LDOE pin= “H”のとき、PDNピン “L” → “H”に変化させると内部LDOが立ち上がります。 内部オシレータがカウントアップし、シャットダウンスイッチがオンした後(10ms(Max.))に 内部パワーダウン信号Internal PDNは “0” → “1”になります。 LDOE pin= “L”のとき、PDNピン “L” → “H”に変化させると内部シャットダウンスイッチがオンし、 その後(1ms(Max.))に内部パワーダウン信号Internal PDNは “0” → “1”になります。 Internal PDNが"1"になるとレジスタ書き込みが可能になります。 (2) MCLKを投入することで内部コア回路はパワーアップ状態になり、初期化動作を行います。 初期化動作は583/fsで完了します。 (3) パワーダウン中および初期化動作中、DSD出力ピンは “L”(-full scale data)を出力します。 (4) 過大信号が入力され、内部モジュレータがオーバフローを検出すると、OVFピンから “H”を出力し ます。 (5) オーバフロー状態になると、DSD出力は正常データを出力しません。 (6) 入力信号が正常状態になり、内部モジュレータがオーバフロー状態から正常動作に戻ると、OVF ピン出力は “L”になります。 Rev. 0.2 2015/09 - 49 - [AK5556] ■ LDO TVDDの電圧範囲は1.7~1.98Vまたは3.0~3.6Vです。TVDDの電圧に応じてLDOのON/OFFを設定してく ださい。LDOのON/OFFはLDOE pinで設定します。 (Table 13) LDOE PDN LDO VDD18 pin TVDD pin 印加電圧範囲 L L OFF 1.7~1.98V 外部電源入力 1.7~1.98V L H OFF 1.7~1.98V 外部電源入力 1.7~1.98V H L OFF 3.0~3.6V 内部で 500 Pull Down H H ON 3.0~3.6V LDO 電圧出力 Table 13. LDO Select Mode [1] TVDD=1.7V~1.98V時, LDO不使用 (LDOE pin = “L”) TVDD が 1.7~1.98V のときは LDO が正常に動作しません。LDOE pin= “L”として LDO を OFF にしてく ださい。内部ロジック回路の電源として VDD18 pin から 1.7~1.98V を供給します。 TVDD電圧とVDD18電圧の電位差は0.1V以内であることが必要です。 [2] TVDD=3.0V~3.6V時, LDO使用 (LDOE pin = “H”) TVDD が 3.0~3.6V のときは LDO を ON にしてください。LDO が内部ロジック回路の電源になります。 VDD18 pin は安定化用のコンデンサ接続端子になります。VDD18 pin から外部回路へ電流を供給するこ とはできません。 Rev. 0.2 2015/09 - 50 - [AK5556] ■ パワーダウン/ダウンシーケンス例 PDN pinを“L”にするとパワーダウンモードになります。この時、同時にディジタルフィルタがリセット されます。 PCM Mode: ・スレーブモード時は、PDN pinを “H”にした後、MCLK, BICK, LRCKを入力することでリセット解除 されます。システムは、まずMCLKの立ち上がりを検出し、その後LRCKの立ち上がりによってパワー ダウン状態が解除されます。 ・マスタモード時は、PDN pinを “H”にした後、MCLKを入力することでリセット解除されます。シス テムは、MCLKの立ち上がりを検出し、パワーダウン状態が解除されます。 PCM Mode時、パワーダウン状態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 583 ᵡ fs後、マスタモード時 578 ᵡ fs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)。 DSD Mode ・マスタモード限定で、PDN pinを “H”にした後、MCLKを入力することでリセット解除されます。シ ステムは、MCLKの立ち上がりを検出し、パワーダウンが解除されます。 Power PDN pin (1) VDD18 pin (2) Internal PDN (3) Internal State Power -down Initialize Normal Operation Power -down ADC In (Analog) GD (5) (5) GD (4) (4) ADC Out (Digital) “0”data Idle Noise “0”data Idle Noise (6) Clock In Don’t care Don’t care MCLK,LRCK,BICK Figure 59. パワーダウン/アップ時タイミング例 Notes (1) AVDDおよびTVDDを立ち上げた後、PDN pinを150nsec以上 “L”にししてください。 (2) a. LDOE pin = “H”のとき、I2C pin = “H”、PS pin = “H”時のParallel Modeの場合 パワーダウンを解除すると内部LDOが立ち上がります。内部回路は、MCLKにてカウントアップ 後、シャットダウンスイッチがオンし、Internal PDNを解除した後に動作を開始します。MCLK を16384回以上トグルするとInternal PDNは解除されます。従ってこのモードのみMCLK入力が 必要になります。 b. LDOE pin = “H”のとき、PS pin = “L”時のRegister Modeの場合 Rev. 0.2 2015/09 - 51 - [AK5556] パワーダウンを解除すると内部LDOが立ち上がります。内部回路は内部オシレータのカウントア ップ後、シャットダウンスイッチがオンした後、(10ms(Max.))にパワーアップします。内部オシ レータのクロックにて16384回以上トグルするとInternal PDNは解除されます。 c. LDOE pin = “L”のとき、パワーアップ後内部シャットダウンスイッチがオンします。内部回路はシ ャットダウンスイッチがオンした後(1ms(Max.))にパワーアップします。 (2)の期間中はディジタル出力ピン及びディジタル入出力ピンから瞬時的なパルス(パルス幅 max.1s)が出力されることがあります。システムの誤動作を避けるため、(2)の期間中にこれらのピ ンの出力を参照することと、同じ3-wire Serial / I2Cバス上にあるデバイスと通信をすることは避け て下さい。 (3) 初期化サイクルは、スレーブモード時583/fs、マスタモード時578/fsです。 (4) パワーダウン時と初期化サイクル中のADC出力データは “0”です。 (5) ディジタル出力はアナログ入力に対して群遅延(GD)を持ちます。 Internal PDN 解除詳細 Figure 60. Internal PDN 解除詳細 Rev. 0.2 2015/09 - 52 - [AK5556] ■ 動作モードコントロール AK5556の動作モードはピンまたはレジスタで設定します。ピンによる設定をパラレルモードと呼びま す。パラレルモードのときレジスタ設定は無効になります。そのためレジスタ設定が必要な機能は使用 できません。レジスタへのアクセスは3線式シリアル通信とI2Cバス通信が可能です。 動作モードの設定方法はI2C pinとPS pinで選択します。 I2C pin PS pin Control Mode L L 3-wire Serial L H 3-wire Serial H L I2C Bus H H Parallel Table 14. Control Mode ■ レジスタコントロールインタフェース (1) 3線シリアルコントロールモード (I2C pin = “L”) このモードでは3線式シリアルI/F pin: CSN, CCLK, CDTIで書き込みを行います。I/F上のデータはChip address (2-bit, C1/0), Read/Write (1-bit, “1”固定, Write only), Register address (MSB first, 5-bit)とControl data (MSB first, 8-bit)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“”で有効になります。CCLKのクロックスピードは5MHz (Max.)です。 PDN pinを“L”にすると内部レジスタ値が初期化されます。また、シリアルモードではRSTN bitに“0”を 書き込むと内部タイミング回路がリセットされます。但し、この時、レジスタの内容は初期化されませ ん。 CSN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 CCLK CDTI 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=CAD1, C0=CAD0) READ/WRITE (Fixed to “1”, Write only) Register Address Control Data Figure 61. Control I/F Timing *3線シリアルモードはデータ読み出しをサポートしません。 *PDN pin = “L”時は、コントロールレジスタへの書き込みはできません。 *CSN = “L”期間中に CCLKの“”が15回以下または17回以上の場合、データは書き込まれません。 Rev. 0.2 2015/09 - 53 - [AK5556] (2) I2Cバスコントロールモード (I2C pin = “H” かつPS pin = “L”) AK5556のI2Cバスモードのフォーマットは、高速モード(max:400kHz, Ver1.0)に対応しています。 (2)-1. WRITE命令 I2Cバスモードにおけるデータ書き込みシーケンスはFigure 62に示されます。バス上のICへのアクセス には、最初に開始条件(Start Condition)を入力します。SCLラインが “H”の時にSDAラインを “H”から “L” にすると、開始条件が作られます(Figure 68)。開始条件の後、スレーブアドレスが送信されます。この アドレスは7-bitから構成され、8-bit目にはデータ方向ビット(R/W)が続きます。上位5-bitは “00100”固 定、次の2-bitはアクセスするICを選ぶためのアドレスビットで、CAD1-0 pinsにより設定されます (Figure 63)。アドレスが一致した場合、AK5556は、確認応答(Acknowledge)を生成し、命令が実行され ます。マスタは確認応答用のクロックパルスを生成し、SDAラインを解放しなければなりません(Figure 69)。R/Wビットが “0”の場合はデータ書き込みR/Wビットが “1”の場合はデータ読み出しを行います。 第2バイトはサブアドレス(レジスタアドレス)です。サブアドレスは、8-bit、MSB firstで構成され、上 位3-bitは、 “0”固定です(Figure 64)。第3バイト以降はコントロールデータです。コントロールデータは 8-bit、MSB firstで構成されます(Figure 65)。AK5556は、各バイトの受信を完了するたびに確認応答を 生成します。データ転送は、必ずマスタが生成する停止条件(Stop Condition)によって終了します。SCL ラインが “H”の時にSDAラインを “L”から “H”にすると、停止条件が作られます(Figure 68)。 AK5556は複数のバイトのデータを一度に書き込むことができます。データを1バイト送った後、停止条 件を送らず更にデータを送ると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のデータは次のサブ アドレスに格納されます。アドレス “07H”を越えるデータを送ると、内部レジスタに対応するアドレス カウンタはロールオーバし、アドレス “00H”から順に格納されます。 クロックが “H”の間は、SDAラインの状態は一定でなければなりません。データラインが “H”と “L”の間 で状態を変更できるのは、SCLラインのクロック信号が “L”の時に限られます(Figure 70)。SCLライン が “H”の時にSDAラインを変更するのは、開始条件、停止条件を入力するときのみです。 S T A R T SDA S S T O P R/W= “0” Slave Address Sub Address(n) 1st byte A 2nd byte C K 2 Data(n) A C K Data(n+1) A C K 3rd byte Data(n+x) A C K A C K P A C K Figure 62. I Cバスモードのデータ書き込みシーケンス 0 0 1 0 0 CAD1 CAD0 R/W A1 A0 D1 D0 (CAD0はpinにより設定) Figure 63. 第1バイトの構成 0 0 0 A4 A3 A2 Figure 64. 第2バイトの構成 D7 D6 D5 D4 D3 D2 Figure 65. 第3バイト以降の構成 Rev. 0.2 2015/09 - 54 - [AK5556] (2)-2. READ命令 R/Wビットが “1”の場合、AK5556はREAD動作を行います。指定されたアドレスのデータが出力された 後、マスタが停止条件を送らず確認応答を生成すると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、 次のアドレスのデータを読み出すことができます。アドレス “14H”のデータを読み出した後、さらに次 のアドレスを読み出す場合にはアドレス “00H”のデータが読み出されます。 AK5556は、カレントアドレスリードとランダムリードの2つのREAD命令を持っています。 (2)-2-1. カレントアドレスリード AK5556は、内部にアドレスカウンタを持っており、カレントアドレスリードではこのカウンタで指定 されたアドレスのデータを読み出します。内部のアドレスカウンタは最後にアクセスしたアドレスの次 のアドレス値を保持しています。例えば、最後にアクセス(READでもWRITEでも)したアドレスが “n” であり、その後カレントアドレスリードを行った場合、アドレス “n+1”のデータが読み出されます。カ レントアドレスリードでは、AK5556はREAD命令のスレーブアドレス(R/W = “1”)の入力に対して確認 応答を生成し、次のクロックから内部のアドレスカウンタで指定されたデータを出力したのち内部カウ ンタを1つインクリメントします。データが出力された後、マスタが確認応答を生成せず停止条件を送る と、READ動作は終了します。 S T A R T SDA S S T O P R/W= “1” Slave Address Data(n) A C K Data(n+1) A C K Data(n+2) A C K Data(n+x) A C K A C K P A C K Figure 66. CURRENT ADDRESS READ 命令 (2)-2-2. ランダムアドレスリード ランダムアドレスリードにより任意のアドレスのデータを読み出すことができます。ランダムアドレス リードはREAD命令のスレーブアドレス(R/W bit= “1”)を入力する前に、ダミーのWRITE命令を入力する 必要があります。ランダムアドレスリードでは最初に開始条件を入力し、次にWRITE命令のスレーブ アドレス(R/W = “0”)、読み出すアドレスを順次入力します。AK5556がこのアドレス入力に対して確認 応答を生成した後、再送条件、READ命令のスレーブアドレス(R/W bit= “1”)を入力します。AK5556は このスレーブアドレスの入力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスのデータを出力し、内部 アドレスカウンタを1つインクリメントします。データが出力された後、マスタがアクノリッジを生成 せず停止条件を送ると、READ動作は終了します。 S T A R T SDA S S T A R T R/W= “0” Slave Address Sub Address(n) A C K S A C K S T O P R/W= “1” Slave Address Data(n) A C K Data(n+1) A C K Data(n+x) A C K A C K P A C K Figure 67. Random Address Read 命令 Rev. 0.2 2015/09 - 55 - [AK5556] SDA SCL S P start condition stop condition Figure 68. 開始条件と停止条件 DATA OUTPUT BY TRANSMITTER not acknowledge DATA OUTPUT BY RECEIVER acknowledge SCL FROM MASTER 2 1 8 9 S clock pulse for acknowledgement START CONDITION Figure 69. I2Cバスでの確認応答 SDA SCL data line stable; data valid change of data allowed Figure 70. I2Cバスでのビット転送 Rev. 0.2 2015/09 - 56 - [AK5556] ■ レジスタマップ Addr 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H Register Name Power Management1 Power Management2 Control 1 Control 2 Control 3 DSD TEST1 TEST2 D7 0 0 0 0 DP 0 TST7 0 D6 0 0 CKS3 TDM1 0 0 TST6 0 D5 PW6 0 CKS2 TDM0 0 DCKS TST5 0 D4 PW5 0 CKS1 0 0 0 TST4 0 D3 PW4 0 CKS0 0 0 PMOD TST3 0 D2 PW3 0 DIF1 0 0 DCKB TST2 0 D1 PW2 MONO DIF0 0 SD DSDSEL1 TST1 0 D0 PW1 RSTN HPFE 0 SLOW DSDSEL0 TST0 TRST Note 24. アドレス08H1FHは書き込み不可です。“0”で指定されたビットへの “1”の書き込みは禁止です Note 25. RSTN bit を “0” にすると内部のデジタルフィルタ、CONTROL部がリセットされます。 レジスタ値は初期化されません。 Note 26. PDN pinを “L” にすると、レジスタ値は初期化されます。 ■ レジスタ詳細説明 Addr Register Name D7 D6 00H Power Management1 0 0 R/W R/W R/W Default 0 0 PW6-1: Power Down control for channel 6-1 0: Power OFF 1: Power ON (default) D5 PW6 R/W 1 D4 PW5 R/W 1 D3 PW4 R/W 1 D2 PW3 R/W 1 D1 PW2 R/W 1 D0 PW1 R/W 1 Addr 01H Register Name D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Power Management2 0 0 0 0 0 0 MONO RSTN R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W Default 0 0 0 0 0 0 0 1 RSTN: Internal Timing Reset 0: Reset. All registers are not initialized. 1: Normal Operation (default) “0”で内部タイミング回路がリセットされます。レジスタの内容はリセットされません。 MONO: Monaural Mode 0: Stereo Mode (default) 1: MONO Mode “1”の時全てのチャネルがモノラルモードになります。 Addr 02H Register Name D7 D6 D5 D4 D3 Control 1 0 CKS3 CKS2 CKS1 CKS0 R/W R/W R/W R/W R/W R/W Default 0 0 0 0 0 HPFE: High Pass Filter Enable 0: High Pass Filter OFF 1: High Pass Filter ON (default) “1”で全てのチャネルのディジタルHPFがONになります。 D2 DIF1 R/W 0 D1 DIF0 R/W 0 D0 HPFE R/W 1 DIF1-0: Audio Data Interface Modes Select (Table 8, Table 9) A/Dデータのビット数 24-bit/32-bitとフォーマットMSB justified/ I2S Compatibleを選択します。 CKS3-0: Sampling Speed Mode and MCLK Frequency Select (Table 5) サンプリングスピードとMCLK周波数を選択します。 Rev. 0.2 2015/09 - 57 - [AK5556] Addr 03H Register Name D7 D6 D5 D4 D3 D2 Control 2 0 TDM1 TDM0 0 0 0 R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W Default 0 0 0 0 0 0 TDM1-0: TDM Modes Select (Table 9) A/Dデータ出力モードをNormal, TDM128, TDM256, TDM512から選択します。 Addr Register Name D7 D6 D5 D4 04H DSD1 DP 0 0 0 R/W R/W R/W R/W R/W Default 0 0 0 0 SLOW: Slow Roll-off Filter Select (Table 12) 0: Sharp Roll-off (default) 1: Slow Roll-off ディジタルフィルタのRoll-OFF特性を選択します。 D3 0 R/W 0 D2 0 R/W 0 D1 0 R/W 0 D1 SD R/W 0 D0 0 R/W 0 D0 SLOW R/W 0 SD: Short Delay Select (Table 12) 0: Normal Delay (default) 1: Short Delay ディジタルフィルタのGroup Delayを選択します。 DP: DSD Mode Select 0: PCM Mode (default) 1: DSD Mode 出力モードを選択します。 Addr Register Name D7 D6 D5 05H DSD 0 0 DCKS R/W R/W R/W R/W Default 0 0 0 DSDSEL1-0:Select the Frequency of DCLK 00:64fs 01:128fs (default) 10:256fs 11:Reserved (128fs) D4 0 R/W 0 D3 D2 D1 D0 PMOD DCKB DSDSEL1 DSDSEL0 R/W R/W R/W R/W 0 0 0 0 DCKB:Polarity of DCLK 0 :DSD data is output from DCLK Falling Edge (default) 1 :DSD data is output from DCLK Rising Edge PMOD: DSD Phase Modulation Mode 0:Not Phase Modulation Mode (default) 1:Phase Modulation Mode DSD出力 Phase Modulation Modeを選択します。 DCKS: Master Clock Frequency Select at DSD Mode (DSD Only) 0: 512fs (default) 1: 768fs Rev. 0.2 2015/09 - 58 - [AK5556] Addr Register Name D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 06H TEST1 TST7 TST6 TST5 TST4 TST3 TST2 TST1 TST0 R/W RD RD RD RD RD RD RD RD Default 0 0 0 0 0 0 0 0 TST7-0:Test register. 必ずdefaultで使用してください。全bit “0”以外をセットすると通常動作は保証されません。 Addr Register Name D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 07H TEST2 0 0 0 0 0 0 0 TRST R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W W Default 0 0 0 0 0 0 0 0 TRST : Test register. This register must be “0”. 必ずdefaultで使用してください。全bit “0”以外をセットすると通常動作は保証されません。 Rev. 0.2 2015/09 - 59 - [AK5556] AIN1+ AIN1 Analog 5V 0.1 + 10 0.1 0.1 TDM0 TDM1 PS/CAD0_SPI I2C DP HPFE/DCKS LDOE TEST2 AIN1P AIN1N VREFL1 VREFH1 AIN2N AIN2P 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 CKS3/CAD1 CKS2/SCL/CCLK CKS1/CAD0_I2C/CSN CKS0/SDA/CDTI OVF TESTO2 TESTO1 DSDOR3 SDTO3/DSDOL3 SDTO2/DSDOR2 SDTO1/DSDOL2 TDMIN/DSDOR1 LRCK/DSDOL1 BICK/DCLK DIF1/DSDSEL1 MSN PW2 PW1 PW0 PDN VDD18 DVSS TVDD MCLK TEST1 TESTIN6 TESTIN5 TESTIN4 TESTIN3 TESTIN2 TESTIN1 AK5556 Top View 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 Mode Setting Controller 4.7 + 0.1 10 Digital 3.3V Mater Clock 0.1 + 10 0.1 AIN6 AIN6+ Analog 5V 0.1 10 AIN4 AIN4+ AIN5+ AIN5 Analog 5V Analog 5V + 0.1 0.1 0.1 + 10 0.1 + Analog 5V AIN3+ AIN3 10 0.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 AIN2 AIN2+ DIF0/ DSDSEL0 Controller AVSS1 AVDD1 AIN3P AIN3N VREFL2 VREFH2 AIN4N AIN4P AIN5P AIN5N VREFH3 VREFL3 AIN6N AIN6P AVDD2 AVSS2 Mode Setting 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 SD/PMOD 48 SLOW/DCKB 47 Mode Setting fs 64fs 13. 外部接続回路例 Figure 71は、外部接続回路例です。具体的な回路と測定例については評価ボード(AKD5556)を参照し てください。 Figure 71. Typical Connection Diagram Note 27. ディジタル入力ピンはオープンにしないでください。 Rev. 0.2 2015/09 - 60 - [AK5556] 1. グラウンドと電源のデカップリング 電源とグラウンドの取り方には十分注意してください。通常、AVDD1/2, TVDDにはシステムのアナロ グ電源を供給します。AVDD1/2, TVDD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。AVSS1/2, DVSSはアナロググラウンドに接続してください。システムのグラ ウ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ください。 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ください。 2. 基準電圧 VREFH1-3 pinとVREFL1-3pinに入力される電圧の差がアナログ出力のフルスケールを決定します。通 常はVREFH1-3 pinをAVDDに接続し、VREFL1-3 pinをAVSSに接続します。VREFH1-3 pinとVREFL1-3 pinとの間に0.1µFのセラミックコンデンサを接続します。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。ディジタル信号、特にクロックはAK5556へのカップリングを避けるため VREFH1-3, VREFL1-3 pinからできるだけ離して下さい。 3. アナログ入力 アナログ入力信号は各チャネルの差動入力ピンから変調器に入力されます。入力電圧はAINn+とAINn の差の電圧になります(n=1-6)。入力レンジは2.8Vpp(typ)です。AK5556はAVSS1/2からAVDD1/2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コンプリメントです。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。 AK5556のアナログ電源電圧は+5Vになっており、アナログ入力ピンには、AVDD1/2+0.3V以上、 AVSS1/20.3V以下の電圧と10mA以上の電流を入力してはいけません。過大電流の流入は内部の保護 回路の破壊、さらにはラッチアップを引き起こし、ICの破壊に至ります。従って、周辺のアナログ回路 の電源電圧が、±15V等の場合はアナログ入力ピンを絶対最大定格以上の信号から保護する必要があり ます。 Rev. 0.2 2015/09 - 61 - [AK5556] 4. 外部アナログ入力回路 Figure 72はAK5556のアナログ入力回路例1 (1st order HPF; fc=0.70Hz, 2nd order LPF; fc=351kHz, gain=-14.5dB)です。シングルエンドで入力する場合は差動入力する場合と比較して反転バッファが一 つ増えます。Figure 72ではシングルエンドの場合はJP1, 2をショート、差動の場合はJP1, 2をオープン にします。この回路の入力レベルは±14.9Vppです (AK5556: ±2.8Vpp Typ.)。この回路使用時のアナロ グ特性はfs=48kHz の時、DR= 115dB, S/(N+D)= 106dBです。 4.7k 4.7k Analog In 620 JP1 VP+ Vin- 68µ + 14.9Vpp Bias VP- 1n 3.3k 10 + 2.8Vpp AK5556 AINn+ NJM5534 NJM5534 XLR 15n VA+ 620 10k JP2 Bias 11k 68µ 10 - + 10µ 1n 3.3k Vin+ 0.1µ VA=+5 V VP=15 V AK5556 AINn- + NJM5534 Bias 2.8Vpp Figure 72. Input Buffer example1 fin 1Hz 10Hz Frequency 1.77dB 0.02dB Response Table 15. Frequency Response of HPF fin 20kHz 40kHz 80kHz Frequency 0.00dB 0.00dB 0.00dB Response Table 16. Frequency Response of LPF Rev. 0.2 6.144MH z 49.68dB 2015/09 - 62 - [AK5556] 14. パッケージ ■ 外形寸法図 64-pin QFN (Unit mm) 9.00±0.15 A 0.40±0.10 8.75 B 64 49 48 48 1 33 16 6.15 8.75 9.00±0.15 1 64 49 16 33 32 17 0.10 M AB +0.05 0.25 -0.07 .60 C0 X MA 32 0.50 17 6.15 +0.15 S 0.85 -0.05 +0.03 -0.02 0.08 0.02 0.20 S ■ 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 ■ マーキング 5556VN XXXXXXX 1 1) 2) 3) Pin #1 indication Date Code : XXXXXXX (7 digits) Marketing Code : 5556VN Rev. 0.2 2015/09 - 63 - [AK5556] 15. オーダリングガイド ■ オーダリングガイド TBD AK5556VN -40~105ºC 64-pin QFN Rev. 0.2 2015/09 - 64 - [AK5556] 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 検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業担当、あるいは弊社 特約店営業担当にご確認ください。 1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うも のではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任 において行って頂くとともに、当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害 に対し、弊社はその責任を負うものではありません。 2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用 機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、 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 出または非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関 連法令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外 の法令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないで ください。 5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく 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。 6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ 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。 7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを 禁じます。 Rev. 0.2 2015/09 - 65 -