AKM AKD4203 Stereo cap-less line-amp and video-amp Datasheet

[AK4203]
AK4203
Stereo Cap-less LINE-Amp and Video-Amp
概 要
AK4203はオーディオ2ch、ビデオ1chのラインドライバICです。3.3Vの単一電源で、負電源発生回路を
内蔵することによりオーディオ用2Vrmsのライン出力レベルを実現し、かつオーディオ・ビデオ各出力
のDCカット用コンデンサを不要としました。また、パッケージは小型の16TSSOPを採用し、機器の実
装面積を大幅に削減します。
特
長
1. オーディオ部
† 差動入力対応
† ステレオ キャプレス ラインドライバ内蔵 (DCカットコンデンサ不要)
† ライン出力レベル: 2.0Vrms
† THD+N: -90dB
† S/N: 102dB
† 出力ゲイン: 6dB
† ローパスフィルタ内蔵: fc=130kHz
† ポップノイズフリー グランド中心出力
2. ビデオ部
† 1ch キャプレス ビデオドライバ内蔵 (DCカットコンデンサ不要)
† 入力レベル: 1.5Vpp (max)
† SN: 75dB(typ), 帯域100kHz ∼ 6MHz
† ローパスフィルタ内蔵: -0.5dB@ 6.75MHz, -43dB@27MHz (typ)
† ビデオミュート機能
† Power Supply: 3.0V ~ 3.6V
† Ta: −20 ∼ 85°C
† Package: 16TSSOP
MS1376-J-00
2012/02
-1-
[AK4203]
■
ブロック図
+
LINP
LOUT
LINN
-
Charge
Pump
+
RINP
VDD1
VDD2
VSS1
CVEE
CP
CN
VSS2
ROUT
RINN
VPDN
VIN
Clamp
+
LPF
VOUT
-
Figure 1. AK4203 ブロック図
MS1376-J-00
2012/02
-2-
[AK4203]
■
オーダリングガイド
AK4203ET
AKD4203
■
−20 ∼ +85°C
AK4203評価用ボード
16 pin TSSOP (0.65mm pitch)
ピン配置
VIN
1
16
VDD2
VPDN
2
15
VSS2
CN
3
14
VOUT
CP
4
13
VEE
LINN
5
12
VSS1
LINP
6
11
VDD1
RINP
7
10
LOUT
RINN
8
9
ROUT
AK4203
Top
View
MS1376-J-00
2012/02
-3-
[AK4203]
ピン/機能
No.
Pin Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VIN
VPDN
CN
CP
LINN
LINP
RINP
RINN
I
I
I
O
I
I
I
I
ROUT
LOUT
O
O
11
VDD1
-
12
VSS1
-
13
VEE
O
14
15
VOUT
VSS2
O
-
16
VDD2
-
■
I/O
Function
ビデオ信号入力ピン
ビデオミュートピン
チャージポンプ用コンデンサ負極ピン
チャージポンプ用コンデンサ正極ピン
Lchオーディオ反転入力ピン
Lchオーディオ非反転入力ピン
Rchオーディオ非反転入力ピン
Rchオーディオ反転入力ピン
オーディオ出力ピン(Rch)
オーディオ出力ピン(Lch)
電源1ピン, 3.0V~3.6V
3.3V. 10uF程度の電解コンデンサと並列に0.1uFのセラミックコンデンサをVSS1
との間に接続して下さい。
グランド1 ピン
負電圧出力ピン
3.3V. 10uF程度の電解コンデンサをVSS1との間に接続して下さい。
ビデオ信号出力ピン
グランド2 ピン
電源2ピン, 3.0V~3.6V
3.3V. 10uF程度の電解コンデンサと並列に0.1uFのセラミックコンデンサをVSS2
との間に接続して下さい。
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設定を行い、適切に処理して下さい。
Classification
Pin Name
設定
Digital 入力
VPDN
VSS1
Audio 入力
Audio, Video 出力
LINP/N, RINP/N
AOUT, VOUT
VSS1
オープン
MS1376-J-00
2012/02
-4-
[AK4203]
絶対最大定格
(VSS1=VSS2 = 0V; Note 1)
Parameter
Power Supply
Symbol
min
VDD1
-0.3
VDD2
Input Current (any pins except for supplies)
IIN
Audio Input Voltage
(Note 4)
VINA
VEE -0.3
Video Input Voltage
VINV
-0.3
Ambient Operating Temperature
Ta
-20
Storage Temperature
Tstg
-65
Note 1. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
Note 2. VSS1, VSS2 は同じアナロググランドに接続して下さい。
Note 3. VDD1 と VDD2 は同じ電位にして下さい。
Note 4. VEE: VEE pin voltage.
VEEは内蔵する負電源発生回路により生成されます。
VEE電圧は-VDD1+0.2V(typ.)です。
max
Unit
4.0
V
±10
VDD1 +0.3
VDD2 +0.3
85
150
mA
V
V
°C
°C
max
3.6
3.6
Unit
V
V
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。
推奨動作条件
(VSS1 = VSS2 = 0V)
Parameter
Power Supply
Symbol
VDD1
VDD2
Note 3. VDD1とVDD2は同じ電位にして下さい。
min
3.0
3.0
typ
3.3
3.3
注意: 本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任負いかねますので
十分ご注意下さい。
電気特性
(Ta=25°C; VDD1= VDD2 = 3.3V; VSS1= VSS2 = 0V)
Power Supplies
Parameter
min
Power Supply (VDD1+VDD2)
Normal Operation (Note 5)
Note 5. 無入力、無負荷。
MS1376-J-00
typ
max
Unit
18
30
mA
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-5-
[AK4203]
アナログ特性 (Audio)
(Ta=25°C; VDD1=VDD2= 3.3V; VSS1=VSS2=0V; Input Signal Frequency =1kHz; Measurement band width=10Hz ∼
20kHz; RL =5kΩ, unless otherwise specified)
Parameter
min
typ
max
Unit
Output Level (Note 6)
2
Vrms
Gain
6
dB
THD+N (at 2Vrms output, VDD1≧3.135V)
-90
dB
Dynamic Range (-60dBFS with A-weighted)
102
dB
S/N (A-weighted)
102
dB
Inter channel Isolation
100
dB
Output Offset Voltage
±0
±5
mV
LPF Frequency Response
-3dB
130
kHz
Note 6. VDD1≧3.135V, THD+N=-90dB.
アナログ特性 (Video)
(Ta=25°C; VDD1=VDD2= 3.3V; VSS1=VSS2=0V; unless otherwise specified, Note 7, Note 8)
Parameter
Conditions
min
typ
Input Signal
Output Gain
Input=0.2Vp-p, 100kHz
6
Output Signal
f=100kHz, THD=-30dB.
2.52
Frequency Response
Response at 6.75MHz
-0.5
Input=0.2Vpp, Sin Wave
Response at 27MHz
-43
(0dB at 100kHz)
max
1.5
-
Unit
Vpp
dB
Vpp
dB
dB
Group Delay Distortion
S/N(※)
Load Resistance
Load Capacitance
|GD3MHz−GD6MHz|
10
nsec
BW= 100kHz to 6MHz.
81
dB
140
150
160
Ω
R1+R2 (Note 9)
C1
(Note 9)
400
pF
C2
(Note 9)
15
pF
Note 7. ビデオ信号のアナログ特性はピン位置での値です。
Note 8. Input Sync Tip Level=-0.43V∼-0.14V(ペデスタルレベルを基準としたシンクチップレベル)、
Horizontal Line Sync Pulse=4.0μs ∼5.4μs, Equalizing Pulse=2.0μs ∼2.7μs, Serration Pulse=4.0μs ∼5.4μs
Note 9. Refer to the Figure 2.
※CCIR 567 weighting.有り
R1
75 Ω
VOUT
R2
75 Ω
C1
C2
max: 15pF
(C2)
max: 400pF
(C1)
Figure 2. Load Resistance R1+R2 and Load Capacitance C1/C2.
MS1376-J-00
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-6-
[AK4203]
機能説明
■
負電源生成回路
内蔵する負電源生成回路(Figure 3)によりオーディオ・ビデオアンプに負電源を供給することで、オーディオのバイア
スレベル及びビデオのペデスタルレベルを 0V として信号を出力します(Figure 4, Figure 5)。そのため、DCカット用の
コンデンサが不要となります。
AK4203
VDD2
Charge
Pump
CP
CN
Negative Power
VSS1
(+)
1uF
C2
VEE
10uF
(+)
C1
Note 10. C1 および C2 のコンデンサには低 ESR(等価直列抵抗)の部品を使用して下さい。極性付きのコンデンサを使
用する場合、それぞれ CP 側、VSS1 側にコンデンサの正極端子を接続して下さい。
Figure 3. 負電源生成回路
AK4203
2 Vrms
0V
AOUTR
(AOUTL)
Figure 4. Audio 信号出力
AK4203
75Ω
VOUT
75Ω
0V
Figure 5. Video 信号出力
MS1376-J-00
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-7-
[AK4203]
■
Audio立ち上げシーケンス
電源投入後、オーディオ回路とチャージポンプは下図のシーケンスに従い自動的に立ち上がります。
Power Supply
VDD1, VDD2
3.0V
Audio Analog
Circuit
Charge Pump
VEE
Power up
(1)
Power up VEE=Negative voltage
Power down VEE=0V
-1.85V
Audio Timer
Circuit
(2)
time A
LINP, N
RINP, N
LOUT
ROUT
Figure 6. System Reset Diagram
注:
(1) 電源投入後、オーディオ出力は VSS に Mute SW で接続されています。
また、チャージポンプはスロースタートモードで立ち上がります。0.4ms 後に VEE 電圧は-1.85V に到達します。
チャージポンプが安定するまで LINP/N pin, RINP/N pin に負電圧を入力しないでください。
(2) これをトリガーとしてディジタル回路が時間 timeA=15ms (max.)の期間カウントします。
(3) timeA 経過後、Mute SW は解除になりオーディオ出力はイネーブルになります。
(4) 通常の使用ではクリックノイズは聞こえません。
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[AK4203]
■
Video立ち上げシーケンス
ビデオ回路は VPDN が “H”になると立ち上がります。
Power Supply
VDD1, VDD2
3.0V
VPDN
Charge Pump
VEE
Power down VEE=0V
Power up VEE=Negative voltage
Video Circuit
Power up
Power down
(1)
Video Timer
Circuit
time B
VIN
VOUT
ビデオ入力信号
(2)
VSS2=0V
ビデオ出力信号
VSS2=0V
Figure 7. System Reset Diagram
注:
(1) VPDN が “H”になってから、ディジタル回路が時間 timeB=100ms (max.)の期間カウントします。
(2) timeB 経過後、ビデオ出力は 0V から出力イネーブルになります。
MS1376-J-00
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-9-
[AK4203]
システム設計
Figure 8 はシステム接続例です。具体的な回路と測定例については評価ボード(AKD4203)を参照して下さい。
Analog
3.3V
0.1u
Video In
75
VIN
VDD2 16
2
VPDN
VSS2 15
3
CN
VOUT 14
4
CP
VEE 13
5
LINN
VSS1 12
6
LINP
VDD1 11
7
RINP
AOUTL 10
RINN
AOUTR 9
1
0.1μ + 10μ
75
μP
1 u (1)
Audio In L
Audio In L
Audio In R
Audio In R
+
1u
1u
AK4203
+
10μF
0.1μ
+
10μ
220
1u
1u
Video Out
8
220
Lch Out
Rch Out
Figure 8. Typical Connection Diagram
MS1376-J-00
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[AK4203]
1. グランドと電源のデカップリング
電源とグランドの取り方には十分注意して下さい。通常、VDD1, VDD2 にはシステムのアナログ電源を供給します。別
電源で供給される場合は、VDD1 と VDD2 は必ず一緒に立ち上げてください。VSS1, VSS2 はアナロググランドに接続
して下さい。システムのグランドはアナログとディジタルで分けて配線し PC ボード上の電源に近いところで接続して下
さい。小容量のデカップリングコンデンサはなるべく電源ピンの近くに接続して下さい。
2. 基板配線上の注意
アナログ入出力ピンは他の信号とのカップリングには十分注意し、配線もできるだけ短くなるようにして下さい。使用さ
れないピンがある場合はオープンにして下さい。
3. アナログ入力
3-1.オーディオ信号入力
オーディオは差動入力となっています。出力はLINP/RINPに対しては同極性となります。各入力ピンは
1uF程度のコンデンサでDCカットして入力して下さい。
3-2. ビデオ信号入力
AK4203内部のクランプ回路により、Sync Tipの出力レベルは一定になります。VIN pinは0.1uF程度のコ
ンデンサでDCカットして入力して下さい。
4. アナログ出力
4-1.オーディオ信号出力
アナログ出力はシングルエンドになっており、出力レンジは VSS(0V,typ)を中心に 2.0Vrms(typ)で LPF を内蔵し
ます。DC オフセットは±5mV 以下です。
4-2. ビデオ信号出力
AK4203 は 150ohm をドライブ可能なビデオアンプを 1 チャンネル内蔵します。アンプのゲインは
+6dB(typ)で LPF を内蔵します。DC オフセットは±100mV 以下です。
MS1376-J-00
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[AK4203]
パッケージ
*5.0±0.1
0.17±0.05
9
1
8
0.13
M
0.22±0.1
6.4±0.2
*4.4±0.1
16
0.5±0.2
16pin TSSOP (Unit: mm)
0.65
0 ∼ 10°
1.1 MAX
0.10 S
0.1±0.1
S
NOTE: Dimension "*" does not include mold flash.
■
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、ハロゲン (臭素、塩素)フリー
銅
半田 (無鉛) メッキ
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[AK4203]
マーキング
4203ET
XXXYY
1)
2)
3)
Pin #1 indication
Date Code: XXXYY (5 digits)
XXX:
Date Code
YY:
Lot#
Marketing Code: 4203ET
改訂履歴
Date (YY/MM/DD)
12/02/16
Revision
00
Reason
初版
Page
MS1376-J-00
Contents
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[AK4203]
重要な注意事項
z
z
z
z
z
z
本書に記載された製品、および、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ください。
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用例を説明するものです。お客様の機器設計において本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよ
びこれらに関連する情報を使用される場合は、お客様の責任において行ってください。本書に記載された周辺回
路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する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
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い。
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一切負うものではありませんのでご了承ください。
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。
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