ASAHI KASEI [AKD4386] AKD4386 AK4386評価用ボードRev.A 概 要 AKD4386は、ポータブル機器及びホームオーディオ機器に最適な24ビット 96kHz DAC、AK4386の評 価用ボードです。当社A/Dコンバータの評価用ボードとのインタフェースを装備しており、手軽に評価 可能です。更に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 AKD4386 --- AK4386評価用ボード 機 能 • 2種類のインタフェースを装備 - 当社A/Dコンバータ評価用ボードと10ピンヘッダーを介してダイレクトに インタフェース可能 - DIRにAK4112Bを実装、光入力が可能 • 外部クロック用BNCコネクタ +5V OPT In VDD Regulator AK4112B (DIR) VSS 3V LOUT AK4386 Clock Generator ROUT DSP Data 10pin Header 図1. AKD4386ブロック図 * 回路図、パターン図は文末に添付。 <KM072001> 2005/10 -1- ASAHI KASEI [AKD4386] 操作手順 1) 電源の配線 [VDD] [D3V] [+5V] [VCC] [AGND] [DGND] (赤) (赤) (オレンジ) (赤) (黒) (黒) = 2.2 ∼ 3.6V (typ. 3.0V, VDDピン) = 2.2 ∼ 3.6V (typ. 3.0V, 74LVC541用) = +5V (レギュレータ用電源) = 3.3V (ディジタル部ロジック電源) = 0V = 0V 配線は電源の根本から分けて下さい。 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SW2(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4386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) AK4112BのDIR機能を使用したD/A部の評価 <出荷時> PORT2(DIR)を使用します。光コネクタ(TORX141)で受信したデータからAK4112B(DIR)により、 MCLK, BICK, LRCK, SDTIを再生します。CDテストディスクを使用した評価等で使用します。 PORT1(DSP)には何も接続しないで下さい。 JP5 JP6 JP7 JP8 JP13 MCLK BICK SDTI LRCK EXT DIR EXT DIR EXT DIR EXT (2) 当社A/Dボード上の10ピンコネクタを使用したD/A部の評価 PORT1(DSP)を使用します。当社A/Dコンバータ評価用ボード上の10ピンコネクタとPORT1(DSP)を10 ピンフラットケーブルで接続して評価できます。MCLK, BICK, LRCK, SDTIはすべてA/Dコンバータ 評価用ボードからAKD4386に送られます。 JP5 JP6 JP7 JP8 JP13 MCLK BICK SDTI LRCK EXT DIR EXT DIR EXT DIR <KM072001> EXT 2005/10 -2- ASAHI KASEI [AKD4386] (3) PORT1(DSP)から全インタフェース信号を供給する場合 AK4386に必要な信号(MCLK, BICK, LRCK, SDTI)をPORT1(DSP)から供給する場合には以下の設定に して下さい。 JP5 JP6 JP7 JP8 JP13 MCLK BICK SDTI LRCK EXT DIR EXT DIR EXT DIR EXT その他のジャンパの設定 ① JP1 (VDD2) : D3VコネクタとVCCコネクタのショート OPEN: D3VコネクタとVCCコネクタを別々にします。 SHORT: D3VコネクタとVCCコネクタをショートします。<Default> ② JP2 (VDD1) : VDDコネクタとD3Vコネクタのショート OPEN: VDDコネクタとD3Vコネクタを別々にします。 SHORT: VDDコネクタとD3Vコネクタをショートします。<Default> ③ JP3 (REG) : +5VコネクタとVDDコネクタのショート OPEN: +5VコネクタとVDDコネクタを別々にします。 SHORT: +5VコネクタとVDDコネクタをショートします。<Default> JP1, 2, 3をすべてショートし、+5Vコネクタに5Vを供給することで、レギュレータから3.0Vを全回路に 供給することができます。 ④ JP4 (GND) : AGNDとDGNDのショート OPEN: AGNDとDGNDを別々にします。 SHORT: AGNDとDGNDをショートします。<Default> ⑤ JP11 (BCFS) : BICKの周波数選択 x1: MCLKが256fs/384fs/512fs/768fsの場合、128fs。MCLKが192fsの場合、64fs。 x2: MCLKが128fs/256fs/384fs/512fs/768fsの場合、64fs。MCLKが192fsの場合、32fs。 MCLKが1024fs/1536fsの場合、128fs。 x4: MCLKが128fs/256fs/384fs/512fs/768fsの場合、32fs。MCLKが1024fs/1536fsの場合、64fs。 x8: MCLKが1024fs/1536fsの場合、32fs。 ⑥ JP9 (DIV), JP10 (CLK), JP12 (LRFS) J3 (EXT)を使用する場合はTable 1を参考にして設定して下さい。 <KM072001> 2005/10 -3- ASAHI KASEI [AKD4386] 外部クロックの設定例 J3(EXT)を使用してAK4386へMCLK, BICK, LRCKを供給する場合には、下記の設定を参考にしてクロックを 供給して下さい。 Mode fs 8kHz Half 24kHz 8kHz 32kHz Norma l 44.1kH z 48kHz 48kHz Double 96kHz MCLK JP9 (DIV) JP10 (CLK) 512fs = 4.096MHz x2 x2 768fs = 6.144MHz x3 x2 1024fs = 8.192MHz x2 x2 1536fs = 12.288MHz x3 x2 512fs = 12.288MHz x2 x2 768fs = 18.432MHz x3 x2 1024fs = 24.576MHz x2 x2 1536fs = 36.864MHz x3 x2 256fs = 2.048MHz x1 x2 384fs = 3.072MHz OPEN x3 512fs = 4.096MHz x2 x2 768fs = 6.144MHz x3 x2 256fs = 8.192MHz x1 x2 384fs = 12.288MHz OPEN x3 512fs = 16.384MHz x2 x2 768fs = 24.576MHz x3 x2 256fs = 11.2896MHz x1 x2 384fs = 16.9344MHz OPEN x3 512fs = 22.5792MHz x2 x2 768fs = 33.8688MHz x3 x2 256fs = 12.288MHz x1 x2 384fs = 18.432MHz OPEN x3 512fs = 24.576MHz x2 x2 768fs = 36.864MHz x3 x2 128fs = 6.144MHz OPEN x1 192fs = 9.216MHz OPEN x3 256fs = 12.288MHz x1 x2 384fs = 18.432MHz OPEN x3 128fs = 12.288MHz OPEN x1 192fs = 18.432MHz OPEN x3 256fs = 24.576MHz x1 x2 384fs = 36.864MHz OPEN x3 Table 1. Clock Setting <KM072001> JP12 (LRFS) x1 x1 x2 x2 x1 x1 x2 x2 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 Default x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x3 x1 x1 x1 x3 x1 x1 2005/10 -4- ASAHI KASEI [AKD4386] DIPスイッチの設定 [SW1] : AK4386のサンプリング周波数とディエンファシスフィルタの設定 No. 1 2 3 Name DFS0 DFS1 DEM DFS1 L L H H OFF (“L”) ON (“H”) Table 3参照 De-emphasis OFF De-emphasis ON Table 2. Mode Setting 1 of SW1 DFS0 Mode fs L Normal 8kHz ∼ 48kHz H Double 48kHz ∼ 96kHz L Half 8kHz ∼ 24kHz H Auto 8kHz ∼ 96kHz Table 3. Sampling Speed for AK4386 Default OFF (“L”) OFF (“L”) OFF (“L”) Default [SW5] : AK4386とAK4112Bのオーディオインタフェースフォーマットの設定 No. 1 2 3 Name DIF0 DIF1 DIF OFF (“L”) ON (“H”) Table 5参照 Default OFF (“L”) ON (“H”) OFF (“L”) Table 4. Mode Setting 2 of SW5 DIF1 L L H H DIF0 L H L H DIF SDTI Format L 16bit, LSB justified H 24bit, LSB justified L 24bit, MSB justified L 16/24bit, I2S Compatible Table 5. Audio Interface Format Default * AK4112Bは16bit, I2S Compatibleには対応していません。 <KM072001> 2005/10 -5- ASAHI KASEI [AKD4386] トグルスイッチの動作 上方が“H”、下方が“L”です。 [SW2] (PDN): AK4386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。 [SW3] (PM): AK4386のパワーダウンモード選択。 Table 6を参照して下さい。 Mode 0 1 2 3 4 5 6 7 MCLK Input Stop PDN pin PM pin DAC Output L L VCOM Voltage L H Hi-Z H L VCOM Voltage H H Normal Output L L VCOM Voltage L H Hi-Z H L VCOM Voltage H H VCOM Voltage Table 6. Power down mode State Power Save Full Power Down Power Save Normal Power Save Full Power Down Power Save Power Save [SW4] (DIR): AK4112B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。 アナログ出力回路 + AK4386のアナログ出力はJ1, J2から出力されます。 R10 220 J1 LOUT R12 220 J2 ROUT LOUT R11 10k + C7 22u ROUT C8 22u R13 10k 図2. LOUT/ROUT出力回路 ∗ 当社では回路例の使用によるトラブルについて一切の責任は負いません。 <KM072001> 2005/10 -6- ASAHI KASEI [AKD4386] 測定結果 [Measurement condition] • Measurement unit • MCLK • BICK • fs • Bit • Power Supply • Interface • Temperature : Audio Precision, System Two Cascade : 256fs : 64fs : 44.1kHz, 96kHz : 24bit : VDD = 3.0V : DIR : Room [Measurement Results] パラメータ DACアナログ出力特性 S/(N+D) (fs=44.1kHz, 0dBFS) (fs=96kHz, 0dBFS) D-Range (fs=44.1kHz, -60dBFS, A-weighted) (fs=96kHz, -60dBFS) S/N (fs=44.1kHz, A-weighted) (fs=96kHz) チャネル間アイソレーション <KM072001> 実測値 Lch / Rch 単位 86.3 / 86.1 84.7 / 84.4 dB dB 100.8 / 100.8 96.1 / 96.1 dB dB 100.8 / 100.8 96.1 / 96.1 117.3 / 116.4 dB dB dB 2005/10 -7- ASAHI KASEI [AKD4386] [DAC Plot : fs=44.1kHz] AKM AK4386 THD+N vs. Input Level VDD=3.0V, fs=44.1kHz, fin=1kHz -70 -72.5 -75 -77.5 -80 -82.5 -85 d B r -87.5 A -92.5 -90 -95 -97.5 -100 -102.5 -105 -107.5 -110 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dB FS Figure 1. THD+N vs. Input Level AKM AK4386 THD+N vs. Input Frequency VDD=3.0V, fs=44.1kHz, Input=0dBFS -70 -72.5 -75 -77.5 -80 -82.5 -85 d B r -87.5 A -92.5 -90 -95 -97.5 -100 -102.5 -105 -107.5 -110 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz Figure 2. THD+N vs. Input Frequency <KM072001> 2005/10 -8- ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 Linearity VDD=3.0V, fs=44.1kHz, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 d B r A -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dB FS Figure 3. Linearity AKM AK4386 Frequency Response VDD=3.0V, fs=44.1kHz, Input=0dBFS +1 +0.8 +0.6 +0.4 +0.2 d B r +0 A -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k Hz Figure 4. Frequency Response <KM072001> 2005/10 -9- ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 Crosstalk (Blue:Rch->Lch, Red:Lch->Rch) VDD=3.0V, fs=44.1kHz, Input=0dBFS -90 -95 -100 -105 -110 d B -115 -120 -125 -130 -135 -140 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 5k 10k 20k Hz Figure 5. Crosstalk AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=44.1kHz, Input=0dBFS, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k 2k Hz Figure 6. FFT Plot (Input = 0dBFS) <KM072001> 2005/10 - 10 - ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=44.1kHz, Input=-60dBFS, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 2k 5k 10k 20k Hz Figure 7. FFT Plot (Input = −60dBFS) AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=44.1kHz, fin=None +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k Hz Figure 8. FFT Plot (Input = None) <KM072001> 2005/10 - 11 - ASAHI KASEI [AKD4386] [DAC Plot : fs=96kHz] AKM AK4386 THD+N vs. Input Level VDD=3.0V, fs=96kHz, fin=1kHz -70 -72.5 -75 -77.5 -80 -82.5 -85 d B r -87.5 A -92.5 -90 -95 -97.5 -100 -102.5 -105 -107.5 -110 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dB FS Figure 9. THD+N vs. Input Level AKM AK4386 THD+N vs. Input Frequency VDD=3.0V, fs=96kHz, Input=0dBFS -70 -72.5 -75 -77.5 -80 -82.5 -85 d B r -87.5 A -92.5 -90 -95 -97.5 -100 -102.5 -105 -107.5 -110 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 40k Hz Figure 10. THD+N vs. Input Frequency <KM072001> 2005/10 - 12 - ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 Linearity VDD=3.0V, fs=96kHz, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 d B r A -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 +0 dB FS Figure 11. Linearity AKM AK4386 Frequency Response VDD=3.0V, fs=96kHz, Input=0dBFS +1 +0.8 +0.6 +0.4 +0.2 d B r +0 A -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 2.5k 5k 7.5k 10k 12.5k 15k 17.5k 20k 22.5k 25k 27.5k 30k 32.5k 35k 37.5k 40k Hz Figure 12. Frequency Response <KM072001> 2005/10 - 13 - ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 Crosstalk (Blue:Rch->Lch, Red:Lch->Rch) VDD=3.0V, fs=96kHz, Input=0dBFS -90 -95 -100 -105 -110 d B -115 -120 -125 -130 -135 -140 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 40k 5k 10k 20k 40k Hz Figure 13. Crosstalk AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=96kHz, Input=0dBFS, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k 2k Hz Figure 14. FFT Plot (Input = 0dBFS) <KM072001> 2005/10 - 14 - ASAHI KASEI [AKD4386] AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=96kHz, Input=-60dBFS, fin=1kHz +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 40k 5k 10k 20k 40k Hz Figure 15. FFT Plot (Input = −60dBFS) AKM AK4386 FFT Plot VDD=3.0V, fs=96kHz, fin=None +0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 d B r A -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 20 50 100 200 500 1k 2k Hz Figure 16. FFT Plot (Input = None) <KM072001> 2005/10 - 15 - ASAHI KASEI [AKD4386] 改訂履歴 Date (yy/mm/dd) 03/07/02 05/10/04 Manual Revision KM072000 KM072001 Board Revision 0 1 Reason 初版 改版 Contents 回路図改版 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。 <KM072001> 2005/10 - 16 - A B C D VCC SW1 1 47K 47K 47K U1A DFS0 DFS1 DEM 1 U1B 2 3 74HC14 U1C 4 5 PDN 74HC14 L 1 H 3 L U1D 6 9 74HC14 H 8 PM 74HC14 SW3 PM C2 0.1u 2 C1 0.1u 2 SW2 PDN E R2 10k D2 1S1588 3 R3 R4 R5 R1 10k D1 1S1588 1 MODE1 2 4 5 6 1 E VCC D3V 2 DFS0 1 DFS1 2 DEM 3 E D3V U2 1 G1 VCC 20 19 G2 GND 10 DIF1 2 A1 Y1 18 PM 3 A2 Y2 17 MCLK 4 A3 Y3 16 C3 0.1u D 5 BICK 6 SDTI A4 Y4 A5 Y5 D CN1 R6 51 R7 51 R8 51 15 14 C R9 U3 CN2 1 1 MCLK PM 16 16 2 2 BICK DIF1 15 15 3 3 SDTI VDD 14 LRCK 7 A6 Y6 13 4 4 LRCK PDN 8 A7 Y7 12 5 5 DIF0 9 A8 Y8 11 DFS0 6 DFS1 DEM VDD 14 C4 + 0.1u 51 C5 10u C VSS 13 PDN VCOM 12 6 DFS0 LOUT 11 11 7 7 DFS1 ROUT 10 10 8 8 DEM 9 9 13 C6 10u + + 12 C7 22u 74LVC541A DIF0 C8 22u For 74HC14 x 1, 74HCT04 x 1, 74AC74 x 1, 74HC4040 x 1, 74AC163 x 1, 74HC14 x 1 D3V L1 (short) JP1 VDD2 VDD JP2 VDD1 L2 (short) D3V C30 0.1u A C29 0.1u C28 0.1u C27 0.1u C12 0.1u C13 0.1u C14 47u + C15 47u C16 + 47u + J2 ROUT C9 0.1u DGND IN C10 C11 0.1u 47u A3 Date: C AGND A Size B JP4 GND + Title A B R13 10k T1 TA48M03F JP3 REG OUT VDD R12 220 +5V GND VCC J1 LOUT R11 10k + AK4386 B R10 220 D AKD4386 Rev.A Document Number Rev AK4386 Tuesday, October 04, 2005 Sheet E 1 1 of 3 A B C D E E E MCLK U4 VCC 1 C19 10u + DVDD CM0/CDTO 28 BICK C18 0.1u 2 DVSS CM1/CDTI 27 3 TVDD OCKS1/CCLK 26 LRCK C20 0.1u + C17 10u SDTI EXT D VCC 2 1 5 XTI OCKS0/CSN 25 MCKO1 24 R14 10k 13 11 74HC14 SW4 DIR MCKO2 7 PDN DAUX 22 8 R BICK 21 AVDD SDTO 20 AVSS LRCK 19 EXT 10 74HC14 R15 1 H XTO 23 C22 5p U1E 12 6 C23 0.1u 2 9 C C24 10u + VCC GND OUT 2 1 RX1 ERF 18 470 DIR B DSP JP6 BICK EXT JP7 SDTI 1 R17 12 RX2/DIF0 FS96 17 13 RX3/DIF1 P/S 16 14 RX4/DIF2 AUTO 15 VCC 2 1k C 1 ERF B U5B 74HCT04 AK4112B 3 DIF0 DIF1 DIF EXT_LRCK DIR VCC LED1 2 74HCT04 C26 0.1u D 10 9 8 7 6 EXT_BICK U5A 11 3 1 2 3 4 5 JP8 LRCK R16 L3 47u PORT2 PORT1 MCLK BICK LRCK SDTI C25 0.1u 10 VCC DIR 18k EXT_MCLK JP5 MCLK DIR X1 11.2896MHz U1F 3 V/TX C21 5p D3 1S1588 L 4 4 SW5 1 2 3 4 5 6 U5C 74HCT04 5 6 MODE2 R18 R19 R20 47K 47K 47K U5D 74HCT04 DIF0 DIF1 9 8 U5E 74HCT04 11 10 U5F 74HCT04 13 A 12 A Title Size A B C D AKD4386 Rev.A Document Number A3 DIR Date: Tuesday, October 04, 2005 Rev 1 Sheet E 2 of 3 A B C D E E E VCC D D 11 CLK Q 8 x1 x2 x3 3 CLK JP9 U6A 74AC74 PR D DIV Q Q 5 x1 x2 x3 6 JP13 EXT 3 4 5 6 7 10 2 9 1 A B C D x1 x2 x4 x8 U7 10 CLK 11 RST Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 9 7 6 5 3 2 4 13 12 14 15 1 JP11 EXT_BICK BCFS x3 x1 x2 JP12 EXT_LRCK LRFS 74HC4040 U8 C JP10 CLK 13 R21 51 Q 9 2 1 D PR 12 CL J3 EXT U6B 74AC74 CL 10 4 EXT_MCLK QA QB QC QD RCO C 14 13 12 11 15 ENP ENT CLK LOAD CLR 74AC163 2 1 U9A 74HC14 B B 4 3 U9B 74HC14 6 5 U9C 74HC14 8 9 U9D 74HC14 10 11 U9E 74HC14 12 13 U9F 74HC14 A A Title Size A3 Date: A B C D AKD4386 Rev.A Document Number Rev External Clock Tuesday, October 04, 2005 Sheet E 3 1 of 3