[AKD4127-A] AKD4127-A AK4127評価用ボードRev.0 概 要 AKD4127-Aは、ディジタルサンプルレートコンバータAK4127の評価用ボードです。ディジタルインタ フェースに対応しており、光コネクタを介してディジタルオーディオ機器とインタフェース可能です。 オーダリングガイド AKD4127-A --- AK4127評価用ボード 機 能 • DIT, DIRにより、光入出力が可能 • 外部接続用10ピンヘッダー 5V Opt In GND AK4114 AK4114 Opt Out Regulator COAX 10pin Header COAX AK4127 DSP Data 10pin Header DSP Data 図1. AKD4127-Aブロック図 * 回路図、パターン図は文末に添付。 [KM085601] 2006/11 -1- [AKD4127-A] 操作手順 1) 電源の配線 [VCC] (赤) [GND] (黒) = +5V (レギュレータ用電源) = 0V 配線は電源の根本から分けて下さい。 レギュレータから3.3Vを全回路に供給します。 2) 評価モード、ジャンパピン、DIPスイッチの設定(以下参照) 3) 電源投入 電源投入後、必ず一度リセットを行って下さい。 リセットの方法はSW1(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4127の パワーダウンを行ってから“H”側に戻してパワーダウンを解除して下さい。 評価モード (1) 入力ポートの設定 ① AK4114(U3)のDIR機能を使用する場合 PORT1(DIR)またはJ1(COAX)を使用します。PORT2(INPUT)には何も接続しないで下さい。 JP2 IBICK JP3 SDTI JP4 ILRCK • SW3の設定(Table 1参照) ONで“H”, OFFで“L”です。 AK4114のオーディオインタフェースフォーマットは24bit前詰め固定です。SW3のIDIF2-0は デフォルト設定で使用して下さい。PLL2-0もデフォルト設定で使用して下さい。 SW3 No. 1 2 3 4 5 6 7 Name DITH PLL2 PLL1 PLL0 IDIF0 IDIF1 IDIF2 ON (“H”) Dither ON OFF (“L”) Dither OFF PLL Mode Setting Fixed to default AK4127 Audio I/F Format Setting Fixed to default Default L H L H L H L Table 1. SW3 Setting [KM085601] 2006/11 -2- [AKD4127-A] ② 全てのクロックを外部から入力する場合 PORT2(INPUT)を使用します。J1(COAX), PORT1(DIR)には何も接続しないで下さい。 JP2 IBICK JP3 SDTI JP4 ILRCK • SW3の設定(Table 2参照) ONで“H”, OFFで“L”です。 SW3 No. 1 2 3 4 5 6 7 Name DITH PLL2 PLL1 PLL0 IDIF0 IDIF1 IDIF2 ON (“H”) Dither ON OFF (“L”) Dither OFF PLL Mode Setting Table 3参照 AK4127 Input Audio I/F Format Setting Table 4参照 Default L H L H L H L Table 2. SW3 Setting Mode PLL2 PLL1 0 L 1 L 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Master / Slave Slave IMCLK = DVSS IBICK = Input ILRCK = Input Master IMCLK = Input IBICK = Output ILRCK = Output L L H H H H L L L L H H H H PLL0 ILRCK Freq IBICK Freq IMCLK L L L H 8k ∼ 96kHz 8k ∼ 216kHz 16k ∼ 216kHz (Note 1) Depending on IDIF2-0 Not needed. H L H H Reserved L L 32fsi (Note 3) L H 64fsi Not 8k ∼ 216kHz needed. (Note 2) H L 128fsi H H 64fsi L L 128fs 8k ∼ 216kHz L H 256fs 8k ∼ 108kHz H L 512fs 8k ∼ 54kHz H H 128fs 8k ∼ 216kHz 64fs L L 192fs 8k ∼ 216kHz L H 384fs 8k ∼ 108kHz H L 768fs 8k ∼ 54kHz H H 192fs 8k ∼ 216kHz Table 3. PLL Setting (Input PORT) SMUTE (Note 4) Manual Semi-Auto Manual Semi-Auto Manual Semi-Auto Manual Semi-Auto Note 1. FILTピンに接続されるRとCの値により、PLLのロックレンジが変わります。詳細はデータシートの 「PLL用ループフィルタ」の項を参照して下さい。本評価ボードには、IBICKにPLLのロックをかける 場合の定数(470Ω, 0.22μF, 1nF)が実装されています。 Note 2. IBICKは、クロック切替時以外は常に連続して供給して下さい。 Note 3. IBICK = 32fsiは16bit LSB justifiedと16bit I2S Compatibleのみ対応します。 Note 4. SMUTEのManualモードとSemi-Autoモードについてはデータシートの「ソフトミュート機能」の項を 参照して下さい。 [KM085601] 2006/11 -3- [AKD4127-A] Mode 0 1 2 IDIF2 L L L IDIF1 L L H IDIF0 L H L SDTI Format 16bit, LSB justified 20bit, LSB justified 24/20bit, MSB justified 3 L H H 24/16bit, I2S Compatible 4 5 6 7 H H H H L L H H L H L H 24bit, LSB justified 24bit, MSB justified 24bit, I2S Compatible ILRCK IBICK Input Input Output Output IBICK Freq ≥ 32fsi ≥ 40fsi ≥ 48fsi ≥ 48fsi or 32fsi ≥ 48fsi 64fs 64fs Master / Slave Slave Master Reserved Table 4. Input Audio Interface Format (Input PORT) (2) 出力ポートの設定 ① AK4114(U4)のDIT機能を使用する場合 PORT4(DIT)またはJ2(TX)を使用します。PORT3(OUTPUT)には何も接続しないで下さい。BICK, LRCK 周波数を変更する場合には、水晶発振子X1の値を変更して下さい。 JP6 OBICK JP7 OLRCK • SW4の設定(Table 5参照) ONで“H”, OFFで“L”です。 AK4114のオーディオインタフェースフォーマットは24bit前詰め固定です。SW3のODIF2-0は デフォルト設定で使用して下さい。CMODE2-0, OBIT1-0もデフォルト設定で使用して下さい。 SW4 No. 1 2 3 4 5 6 7 Name ODIF1 ODIF0 CMODE2 CMODE1 CMODE0 OBIT1 OBIT0 ON (“H”) OFF (“L”) AK4127 Output Audio I/F Format Setting Fixed to default AK4127 Mode Setting Fixed to default AK4127 Output bit Length Setting Fixed to default Table 5. SW4 Setting [KM085601] Default H L H L L H H 2006/11 -4- [AKD4127-A] ② 全てのクロックを外部から入力する場合 PORT3(OUTPUT)を使用します。J2(TX), PORT4(DIT)には何も接続しないで下さい。 JP6 OBICK JP7 OLRCK • SW4の設定(Table 6参照) ONで“H”, OFFで“L”です。 SW4 No. 1 2 3 4 5 6 7 Name ODIF1 ODIF0 CMODE2 CMODE1 CMODE0 OBIT1 OBIT0 ON (“H”) OFF (“L”) AK4127 Output Audio I/F Format Setting Table 7参照 AK4127 Mode Setting Table 8参照 AK4127 Output bit Length Setting Table 9参照 Table 6. SW4 Setting Default H L H L L H H Mode ODIF1 ODIF0 SDTO Format 0 L L LSB justified 1 L H (Reserved) 2 H L MSB justified 3 H H I2S Compatible Table 7. Output Audio Interface Format 1 (Output PORT) Mode 0 1 2 3 4 5 6 7 CMODE2 L L L L H H H H CMODE1 CMODE0 Master / Slave OMCLK L L Master 256fso L H Master 384fso H L Master 512fso H H Master 768fso L L Slave Not used. Set to DVSS. L H Master 128fso H L Master 192fso H H Master (Bypass) Not used. Set to DVSS. Table 8. Master/Slave Control (Output PORT) fso 8k ∼ 108kHz 8k ∼ 108kHz 8k ∼ 54kHz 8k ∼ 54kHz 8k ∼ 216kHz 8k ∼ 216kHz 8k ∼ 216kHz 8k ∼ 216kHz Mode OBIT1 OBIT0 SDTO Output 0 L L 16bit 1 L H 18bit 2 H L 20bit 3 H H 24bit Table 9. Output Audio Interface Format 2 (Output PORT) [KM085601] 2006/11 -5- [AKD4127-A] その他のジャンパの設定 ① JP1 (RX) : RX入力の選択 COAX: COAX入力 OPT: 光入力 <Default> ② JP5 (CKSO) : AK4114のBICK, LRCK出力周波数の設定 H: BICK: 2.048MHz ∼ 12.288MHz, LRCK: 32kHz ∼ 192kHz対応 L: BICK: 2.048MHz ∼ 6.144MHz, LRCK: 32kHz ∼ 96kHz対応 <Default> AK4114のBICK, LRCK周波数を変更する場合には水晶発振子X1を変更して下さい。 ③ JP8 (TX) : TX出力の選択 BNC: BNCコネクタ(J2)に出力します。 OPT: 光コネクタ(PORT4)に出力します。<Default> トグルスイッチの動作 上方が“H”、下方が“L”です。 [SW1] (PDN): AK4127とAK4114のパワーダウン。動作中は“H”側に倒します。 電源投入後、必ず一度“L”を入力して下さい。 [SW2] (SMUTE): AK4127のソフトミュート。 “H”側に倒すことで、AK4127の出力をソフトミュートします。 LEDの表示 [LED1] (UNLOCK): AK4127(U2)のUNLOCKピンの出力です。AK4127のPLLがアンロック時に点灯しま す。 [LED2] (ERF): AK4114(U3)のINT0ピンの出力です。AK4114がアンロック時に点灯します。 [KM085601] 2006/11 -6- [AKD4127-A] 測定結果 [Measurement condition] • Measurement unit • Power Supply • Band width • Temperature : Audio Precision, System Two Cascade : AVDD=DVDD=3.3V : 20Hz ∼ FSO/2 : Room [Measurement Result] SRC Characteristics THD+N (Input = 1kHz, 0dBFS) FSO/FSI = 44.1kHz/48kHz FSO/FSI = 48kHz/44.1kHz FSO/FSI = 48kHz/192kHz FSO/FSI = 192kHz/48kHz Worst Case (FSO/FSI = 32kHz/176.4kHz) Dynamic Range (Input = 1kHz, −60dBFS) FSO/FSI = 44.1kHz/48kHz FSO/FSI = 48kHz/44.1kHz FSO/FSI = 48kHz/192kHz FSO/FSI = 192kHz/48kHz Worst Case (FSO/FSI = 48kHz/32kHz) Dynamic Range (Input = 1kHz, −60dBFS, A-weighted) FSO/FSI = 44.1kHz/48kHz [KM085601] SDTO Lch SDTO Rch Unit 130.4 125.0 136.9 124.7 96.1 130.4 125.0 136.9 124.7 96.1 dB dB dB dB dB 137.3 137.3 137.3 135.6 135.7 137.3 137.3 137.3 135.6 135.7 dB dB dB dB dB 139.7 139.7 dB 2006/11 -7- [AKD4127-A] [プロット] AK4127 FFT Plot (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=0[dBFS], fin=1[KHz] +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 d B F S -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -190 -200 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz Fig 6. FFT Plot (Input Level= 0[dBFS]) AK4127 FFT Plot (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=-60[dBFS], fin=[1KHz] +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 d B F S -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -190 -200 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz Fig 7. FFT Plot (Input Level= -60[dBFS]) [KM085601] 2006/11 -8- [AKD4127-A] AK4127 THD+N vs Input Level (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], fin=1[KHz] -100 -105 -110 -115 -120 -125 -130 d B F S -135 -140 -145 -150 -155 -160 -165 -170 -175 -180 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dBFS Fig 1. THD+N vs. Input Level AK4127 THD+N vs Input Frequency (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=0[dBFS] -80 -85 -90 -95 -100 -105 -110 d B F S -115 -120 -125 -130 -135 -140 -145 -150 -155 -160 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz Fig 2. THD+N vs. Input Frequency (Input Level= 0[dBFS]) [KM085601] 2006/11 -9- [AKD4127-A] AK4127 THD+N vs Input Frequency (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=-60[dBFS] -100 -105 -110 -115 -120 -125 -130 d B F S -135 -140 -145 -150 -155 -160 -165 -170 -175 -180 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz Fig 3. THD+N vs. Input Frequency (Input Level= -60[dBFS]) AK4127 Linearity (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], fin=1[KHz] +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B F S -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dBFS Fig 4. Linearity [KM085601] 2006/11 - 10 - [AKD4127-A] AK4127 Frequency Response (fsi=48[KHz], fso=44.1[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=0[dBFS] +1 +0.5 -0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 d B F S -3 -3.5 -4 -4.5 -5 -5.5 -6 -6.5 -7 -7.5 -8 2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k 22k 24k Hz Fig 5. Frequency Response AK4127 Frequency Response (fsi=44.1[KHz] (Yellow) / 48[KHz] (Blue) / 96[KHz] (Red) / 192[KHz] (Green), fso=44.1KHz) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=0[dBFS] +1 -0 -1 fsi=44.1kHz -2 fsi=192kHz -3 fsi=96kHz -4 d B F S fsi=48kHz -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k 22k 24k Hz Fig 9. Frequency Response [KM085601] 2006/11 - 11 - [AKD4127-A] AK4127 Frequency Response (fsi=48[KHz] (Blue) / 96[KHz] (Red) / 192[KHz] (Green), fso=48[KHz]) AVDD=DVDD=3.3[V], Input Level=0[dBFS] +1 -0 -1 -2 fsi=192kHz -3 fsi=96kHz -4 d B F S fsi=48kHz -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k 22k Hz Fig 8. Frequency Response [KM085601] 2006/11 - 12 - [AKD4127-A] 改定履歴 Date (YY/MM/DD) 06/09/26 Manual Revision KM085600 Board Revision 0 06/11/15 KM085601 0 Reason Contents 初版 測定結果追加 テーブルデータ, プロットデータ追加 重要な注意事項 • 本書に記載された製品、及び、製品の仕様につきましては、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下さい。 • 本書に掲載された情報・図面の使用に起因した第三者の所有する特許権、工業所有権、その他の 権利に対する侵害につきましては、当社はその責任を負うものではありませんので、ご了承下さい。 • 本書記載製品が、外国為替及び、外国貿易管理法に定める戦略物資(役務を含む)に該当する場合、 輸出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。 • 医療機器、安全装置、航空宇宙用機器、原子力制御用機器など、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弊社製品を使用される場合は、必ず事前に弊社代表 取締役の書面による同意をお取り下さい。 • この同意書を得ずにこうした用途に弊社製品を使用された場合、弊社は、その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のでご了承下さい。 • お客様の転売等によりこの注意事項の存在を知らずに上記用途に弊社製品が使用され、その使用 から損害等が生じた場合は全てお客様にてご負担または補償して頂きますのでご了承下さい。 [KM085601] 2006/11 - 13 - A B C D E E 1 D1 HSU119 R1 10k E 1 1 H 3 L C1 0.1u SW1 ATE1D-2M3 2 3 U1A 74HC14 4 PDN REG U1B 74HC14 OUT 2 PDN U2 C5 1n C7 0.22u REG FILT AVDD 30 R2 470 C8 0.1u 2 AVSS DVSS 29 3 PDN DVDD 28 4 SMUTE OMCLK 27 2 1 R3 10k 1 3 SMUTE C11 0.1u 6 9 U1C 74HC14 8 U1D 74HC14 C6 0.1u + C9 10u D OMCLK R5 51 5 DITHER OLRCK 26 OLRCK R6 51 2 SW2 ATE1D-2M3 + R4 51 5 H C3 C4 0.1u 47u C10 0.1u D L For 74HC14 x 1 REG IN C2 0.1u 1 D2 HSU119 VCC T1 TA48M33F GND 2 REG 6 PLL2 OBICK 25 R7 51 OBICK R8 51 ILRCK 7 ILRCK SDTO 24 8 IBICK ODIF1 23 9 SDTI ODIF0 22 10 IDIF0 CMODE2 21 11 IDIF1 CMODE1 20 12 IDIF2 CMODE0 19 SDTO R9 51 IBICK C C R10 51 SDTI REG DITH PLL2 PLL1 PLL0 IDIF0 IDIF1 IDIF2 B RP1 M8-1-473 1 2 3 4 5 6 7 REG R11 51 SW3 DSS107 13 14 13 12 11 10 9 8 INPUT PLL0 IMCLK 18 14 PLL1 OBIT1 17 15 UNLOCK OBIT0 16 SW4 DSS107 IMCLK 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 ODIF1 ODIF0 CMODE2 CMODE1 CMODE0 OBIT1 OBIT0 B OUTPUT 11 7 6 5 4 3 2 1 RP2 M8-1-473 AK4127 7 6 5 4 3 2 1 10 U1E 74HC14 47K LED1 SML-210JT REG 1 R12 1k 47K 2 UNLOCK A A Title -14- Size A3 Date: A B C D AKD4127-A Document Number Rev AK4127 Monday, August 28, 2006 Sheet E 0 1 of 3 A RX(COAX) B J1 BNC-R-PC C D E C12 0.1u R13 75 E E DIF2 DIF1 DIF0 PORT1 TORX141 VCC 3 GND OUT 2 1 C13 0.1u COAX JP1 HIF3G-50P-2.54DSA (3x1) RX R14 470 H OCKS1 C14 10u OPT 1 2 Setting 24bit, MSB justified OCKS0 H H CM1 CM0 L L Setting 128fs, 192kHz Setting PLL=ON, RX Mode 2 D 37 INT1 AVDD R 38 R16 1k 39 40 VCOM 41 AVSS 42 RX0 43 NC 44 RX1 46 45 TEST1 NC RX2 47 48 RX3 IPS0 ERF LED2 SML-210JT R15 18k C16 0.47u + C 1 L C15 0.1u D U3 L + RX(OPT) REG L1 47u U1F 74HC14 INT0 36 NC OCKS0 35 3 DIF0 OCKS1 34 4 TEST2 CM1 33 5 DIF1 CM0 32 13 12 C R17 100 IMCLK 6 7 AK4114 NC PDN DIF2 XTI 31 30 PDN R18 100 PORT2 A1-10PA-2.54DSA IBICK R19 100 8 IPS1 XTO 29 9 P/SN DAUX 28 IMCLK IBICK ILRCK SDTI ILRCK R20 100 1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 INPUT SDTI B 10 XTL0 MCKO2 27 11 XTL1 BICK 26 12 VIN SDTO 25 R21 220k JP2 HIF3G-50P-2.54DSA (2x1) IBICK R22 220k R23 220k B R24 220k LRCK 24 MCKO1 23 22 DVSS DVDD 21 VOUT 20 UOUT 19 BOUT COUT 18 JP4 HIF3G-50P-2.54DSA (2x1) ILRCK C20 10u + A C18 0.1u A + C19 10u 17 TX1 16 TX0 15 DVSS C17 0.1u 14 13 TVDD JP3 HIF3G-50P-2.54DSA (2x1) SDTI Title -15- Size A3 Date: A B C D AKD4127-A Document Number Rev INPUT Monday, August 28, 2006 0 Sheet E 2 of 3 A B C D E REG + E DIF2 DIF1 DIF0 C21 10u H C22 0.1u IPS0 2 NC 37 INT1 R AVDD 39 40 VCOM 41 42 AVSS NC RX0 43 44 RX1 46 45 TEST1 NC RX2 47 48 RX3 1 38 C23 0.47u + U4 OCKS1 INT0 36 OCKS0 35 OCKS1 34 L L Setting E 24bit, MSB justified Setting OCKS0 L L 256fs, 96kHz H H 128fs, 192kHz CM1 CM0 L H Setting PLL=OFF, X'tal Mode H D L 3 DIF0 4 TEST2 CM1 33 5 DIF1 CM0 32 D JP5 HIF3G-50P-2.54DSA (3x1) CKSO R25 100 OMCLK R26 100 PORT3 A1-10PA-2.54DSA OBICK R27 100 OMCLK OBICK OLRCK SDTO OLRCK 7 C AK4114 NC 31 PDN DIF2 30 XTI R28 100 PDN C24 5p R29 220k IPS1 XTO 29 9 P/SN DAUX 28 10 XTL0 MCKO2 27 11 XTL1 BICK 26 12 VIN SDTO 25 OUTPUT R30 220k R31 220k R32 220k C 2 X1 HC-49/U 11.2896MHz 8 10 9 8 7 6 SDTO 1 6 1 2 3 4 5 C25 5p PORT4 TOTX141 TX(OPT) IN VCC 3 2 GND 1 LRCK 24 MCKO1 23 22 DVSS DVDD + OPT C31 0.1u C27 0.1u B JP7 HIF3G-50P-2.54DSA (2x1) OLRCK C29 10u + C28 10u 21 20 VOUT UOUT 19 COUT 18 BOUT 17 TX1 16 TX0 15 C26 0.1u 14 13 B DVSS TVDD JP6 HIF3G-50P-2.54DSA (2x1) OBICK BNC C30 0.1u R33 240 JP8 HIF3G-50P-2.54DSA (3x1) TX T2 DA-02F J2 BNC-R-PC TX(BNC) R34 150 1:1 A A Title -16- Size A3 Date: A B C D AKD4127-A Document Number Rev OUTPUT Monday, August 28, 2006 Sheet E 0 3 of 3 -17- -18- -19- -20-