19-1288; Rev 1; 9/08 估板 可提供评 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ___________________________________ 特性 MAX9856是高性能、低功耗立体声音频CODEC，用于MP3、 个人媒体播放器(PMP)或其它便携式多媒体设备。利用内 置立体声DirectDrive® 耳机放大器，采用1.8V单电源供电时， CODEC能够为32Ω立体声耳机提供30mW功率。9mW的超 低功耗播放使其成为电池供电产品的理想选择。MAX9856 提供麦克风输入放大器、灵活的输入选择、信号混音以 及自动增益控制(AGC)等功能。负载电阻检测能够使 MAX9856自动检测常见的音频及音频/视频耳机和插孔。 ♦ 1.71V至3.6V单电源供电 输出包括立体声DirectDrive线出及DirectDrive耳机放大器。 立体声 ADC 可转换来自内部或外部麦克风的音频信号， 输入可配置为单端或差分模式。线入可以配置为立体声 输入、差分输入或单声道输入，通过麦克风的一个通道 馈入。在转换成数字信号之前，选定的模拟输入可与其 它输入源同时放大或混音。ADC还具有可编程数字高通 滤波器，以消除直流失调电压和风噪声。 MAX9856支持主机和从机模式下8kHz至48kHz范围内的常 用采样频率。串行数字音频接口支持多种格式，包括I2S、 左对齐和PCM模式。 MAX9856采用增强散热、节省空间的40引脚6mm x 6mm x 0.8mm TQFN封装。 ___________________________________ 应用 MP3播放器 个人媒体播放器 手持式游戏控制台 ♦ 立体声30mW DirectDrive耳机放大器 ♦ 立体声1VRMS DirectDrive线出 (VDD = 1.8V)及立体声线入 ♦ 低噪声立体声和单声道差分麦克风输入， 带有自动增益控制及静噪功能 ♦ 9mW播放功耗(VDD = 1.8V) ♦ 91dB 96kHz 18位立体声DAC ♦ 85dB 48kHz 18位立体声ADC ♦ 支持10MHz至60MHz之间的任何主时钟频率 ♦ ADC和DAC能够工作在独立的采样频率 ♦ 灵活的音频混音及音量控制 ♦ 工作时无咔嗒/噼噗声 ♦ 耳机检测逻辑电路 ♦ I2C控制接口 _______________________________ 定购信息 PART MAX9856ETL+ TEMP RANGE PIN-PACKAGE -40°C to + 85°C 40 TQFN-EP* + 表示无铅/符合RoHS标准的封装。 *EP = 裸焊盘。 _______________________________ 简化框图 DVDD AND DVDDS2 1.71V TO 3.6V 蜂窝电话 AVDD AND CPVDD 1.71V TO 3.6V MAX9856 引脚配置在数据资料的最后给出。 DAC AUXIN LINEIN1 LINEIN2 DirectDrive是Maxim Integrated Products, Inc.的注册商标。 SDOUT SDIN BCLK LRCLK_D LRCLK_A MUX DIGITAL FILTERING AND MIXERS DIGITAL INTERFACE SDA SCL IRQ I2C CLOCK CONTROL DAC ANALOG MIXERS LEFT LINE OUT ADC RIGHT LINE OUT ADC DIFF MIC LEFT EXT MIC RIGHT EXT MIC MCLK ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 本文是Maxim正式英文资料的译文，Maxim不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。请注意译文中可能存在文字组织或 翻译错误，如需确认任何词语的准确性，请参考 Maxim提供的英文版资料。 索取免费样品和最新版的数据资料，请访问Maxim的主页：www.maxim-ic.com.cn。 MAX9856 ___________________________________ 概述 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Voltages with respect to AGND.) AVDD, DVDD, DVDDS2, CPVDD .............................-0.3V to +4V PVSS, SVSS........................................Capacitor connection only AGND, DGND, CPGND.........................................-0.3V to +0.3V HPL, HPR ...................................(SVSS - 0.3V) to (AVDD + 0.3V) HGNDSNS, LGNDSNS, MICGND .........................-0.3V to +0.3V JACKSNS ...................................(SVSS - 0.3V) to (AVDD + 0.3V) LOUTL, LOUTR ..........................(SVSS - 0.3V) to (AVDD + 0.3V) LINEIN1, LINEIN2, AUXIN ...........................................-2V to +2V MICL, MICR, INLP, INLM, INRM..................................-2V to +2V C1N .........................................(PVSS - 0.3V) to (CPGND + 0.3V) C1P ......................................(CPGND - 0.3V) to (CPVDD + 0.3V) PREG, REF, MBIAS, MICBIAS.................-0.3V to (AVDD + 0.3V) NREG .......................................................(SVSS - 0.3V) to +0.3V MCLK........................................................................-0.3V to +4V SDA, SCL, IRQ .........................................................-0.3V to +4V LRCLK_A, LRCLK_D, BCLK, SDIN, SDOUT ..................................-0.3V to (DVDDS2 + 0.3V) Continuous Current Into/Out of HPR/HPL/ LOUTL/LOUTR ...............................................................150mA CPVDD/CPGND/C1P/C1N/PVSS ......................................300mA Any Other Pin ......................................................................20mA Duration of HPR/HPL/LOUTL/LOUTR Short Circuit to AVDD/AGND/CPVDD/CPGND ............................Continuous Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) 40-Pin TQFN (derate 26.3mW/°C above +70°C, single-layer board) ......................................................2105mW 40-Pin TQFN (derate 37mW/°C above +70°C, multilayer board) .........................................................2963mW Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMIGPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL MIN TYP MAX AVDD = CPVDD (inferred from HP output PSRR) CONDITIONS 1.71 1.80 3.60 DVDD, DVDDS2 (inferred from CODEC performance tests) 1.71 1.80 3.60 5.1 V Supply Voltage Range Total Supply Current (Note 2) Shutdown Supply Current Shutdown to Full Operation 2 UNITS IVDD DAC playback mode (fS = 44.1kHz) analog IAVDD + ICPVDD 2.9 IDVDD + IDVDDS2 2.3 Line-only playback mode (DAC/ADC disabled) IAVDD + ICPVDD 2.9 4.3 IDVDD + IDVDDS2 0.14 0.20 DAC + line input playback mode (fS = 44.1kHz) IAVDD + ICPVDD 3.9 5.4 IDVDD + IDVDDS2 2.3 3.5 Full operation, fS = 44.1kHz (DAC + ADC + LINEIN + MIC + AUXIN) IAVDD + ICPVDD 11.0 15.5 IDVDD + IDVDDS2 3.7 4.5 DAC playback, fS = 44.1kHz mono ADC record fS = 8kHz IAVDD + ICPVDD 6.6 9.1 IDVDD + IDVDDS2 2.8 3.5 ADC record, fS = 44.1kHz IAVDD + ICPVDD 7.8 10.5 IDVDD + IDVDDS2 2.3 3.5 IAVDD + ICPVDD 2.2 10 IDVDD + IDVDDS2 0.6 10 50 _______________________________________________________________________________________ mA µA ms 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Gain Error ±1 ±5 % Channel Gain Mismatch ±1 STEREO DAC (Note 3) % DAC DYNAMIC SPECIFICATIONS fS = 44.1kHz, A-weighted, DRATE = 10 Dynamic Range (Note 4) fS = 8kHz to 96kHz, A-weighted 87 DRATE =10 91 THD fIN = 1kHz, fS = 8kHz to 96kHz, 0dBFS Signal-to-Noise Ratio SNR fS = 8kHz to 96kHz, A-weighted (Note 5) PSRR 82 DRATE = 00 87 DRATE = 10 91 Driven channel at -1dBFS, fIN = 1kHz, fS = 8kHz Power-Supply Rejection Ratio 91 DRATE = 00 Total Harmonic Distortion Crosstalk 80 78 f = 217Hz, VRIPPLE = 100mV, AVPGA = 0dB 93 f = 10kHz, VRIPPLE = 100mV, AVPGA = 0dB 60 dB dB dB dB dB DAC DIGITAL FILTER (8x interpolation, FIR (fS = 7.8kHz to 50kHz)) Passband Cutoff fP Passband Ripple Stopband Cutoff -0.2dB from peak 0.44 fS f < 0.44 x fS ±0.1 dB 0.58 fS 58 dB -6.02 dB fS Stopband Attenuation f > fS Attenuation at fS/2 DAC DIGITAL FILTER (4x interpolation, FIR (fS = 50kHz to 100kHz)) Passband Cutoff fP Passband Ripple Stopband Cutoff -0.2dB from peak 0.24 fS f < 0.23 x fS ±0.1 dB 0.5 fS fS Stopband Attenuation f > fS Attenuation at fS/2 54 dB -60 dB DAC HIGHPASS FILTER DACHP = 000 -3dB Corner Frequency (fS = 44.1kHz) DC Attenuation HPFILT DCATTEN Disabled DACHP = 001; LRCLK/1598 28 DACHP = 010; LRCLK/798 55 DACHP = 011; LRCLK/398 111 DACHP = 100; LRCLK/197 224 DACHP = 101; LRCLK/97 455 DACHP = 110; LRCLK/47 938 DACHP = 111; LRCLK/22 2004 DACHP ≠ 000 60 Hz dB _______________________________________________________________________________________ 3 MAX9856 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX ±1 ±5 UNITS STEREO ADC (Note 6) Gain Error Full-Scale Conversion 0dBFS fIN = 1kHZ, line input PGA = 0dB Channel Gain Mismatch % 2 VP-P ±1 % ADC DYNAMIC SPECIFICATIONS fS = 8kHz to 32kHz, BW = 22Hz to fS/2 fS = 44.1kHz, BW = 22Hz to 20kHz, A-weighted Dynamic Range (Note 4) Total Harmonic Distortion Signal-to-Noise Ratio THD 78 84 fS = 48kHz, BW = 22Hz to 20kHz, A-weighted 85 1kHz, 0dBFS, fS = 8kHz -63 1kHz, 0dBFS, fS = 48kHz -68 1kHz, 0dBFS, fS = 8kHz, BW = 22Hz to 20kHz, A-weighted 77 SNR Channel Crosstalk Power-Supply Rejection Ratio (Note 7) 80 dB dB 1kHz, 0dBFS, fS = 48kHz, BW = 22Hz to 20kHz, A-weighted 77 Driven channel at -1dBFS, fIN = 1kHz, fS = 8kHz 65 VAVDD = 1.71V to 3.6V PSRR dB 60 dB 100 f = 1kHz, VRIPPLE = 100mV 80 f = 10kHz, VRIPPLE = 100mV 50 dB ADC DIGITAL FILTER PATH Passband Cutoff fP Passband Ripple Stopband Cutoff -0.2dB from peak 0.44 fS f < fP ±0.1 dB fS Stopband Attenuation f > fS Attenuation at fS/2 0.56 fS 60 dB -6.02 dB ADC HIGHPASS FILTER ADCHP = 000 ADCHP = 001; LRCLK/1598 -3dB Corner Frequency (fS = 44.1kHz) DC Attenuation DC Output Offset 4 HPFILT DCATTEN Disabled 28 ADCHP = 010; LRCLK/798 55 ADCHP = 011; LRCLK/398 111 ADCHP = 100; LRCLK/197 224 ADCHP = 101; LRCLK/97 455 ADCHP = 110; LRCLK/47 938 ADCHP = 111; LRCLK/22 2004 Hz ADCHP anything other than 000 90 dB ADCHP = 000 -40 dBFS _______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS +0.025 % ADC/DAC DATA RATE ACCURACY LRCLK_D and LRCLK_A Output Average Sample Rate Deviation (Master Mode, Any MCLK) (Note 8) LRCLK_D Output Sample Rate Deviation (Master Mode) PCLK/LRCLK = 1536, 1024, 768, 512, 384, 256, 192, or 128 LRCLK Input Sample Rate Range (Slave Mode) LRCLK_A, LRCLK_D (DHF = 0) 7.8 50 LRCLK_D (DHF = 1) 15.6 100 LRCLK_D and LRCLK_A PLL Lock Time tLOCK LRCLK_D and LRCLK_A Acceptable Jitter for Maintaining PLL Lock (All Slave Modes) -0.025 0 Any allowable LRCLK and PCLK rates 12 Allowable LRCLK period change from nominal for slave PLL mode at any allowable LRCLK and PCLK rates % kHz 25 ms ±20 ns HEADPHONE AMPLIFIERS Output Power POUT 0dBFS DAC Output Voltage Total Harmonic Distortion Plus Noise Dynamic Range VOS THD+N DR Power-Supply Rejection Ratio Capacitive Drive PSRR CL Crosstalk Channel Gain Matching RL = 16Ω RL = 32Ω +0dB volume setting Line In to HP Out Voltage Gain Output Offset Voltage f = 1kHz, THD < 1%, TA = +25°C 35 15 28 3.40 3.51 +4.5dB volume setting, 0dB PGA setting 1.77 TA = +25°C, -40dB volume setting ±0.6 RL = 32Ω, POUT = 25mW, f = 1kHz 0.03 RL = 16Ω, POUT = 25mW, f = 1kHz 0.05 +5.5dB volume setting, DAC input at fS = 44.1kHz (Note 4) 80 VAVDD = 1.71V to 3.6V 70 3.80 VP-P ±4 mV V/V % 91 dB 94 dB VRIPPLE = 100mVP-P, f = 217Hz 80 VRIPPLE = 100mVP-P, f = 10kHz 50 No sustained oscillations 150 pF POUT = 1.6mW, f = 1kHz, (HPL to HPR) or (HPR to HPL) 69 dB ±2 % AVMATCH Peak voltage, A-weighted, 32 samples per second Click-and-Pop Level mW Into shutdown -70 Out of shutdown -70 dBV LINE AMPLIFIERS 0dBFS DAC Output Voltage 1.0 Line-In to Line-Out Voltage Gain Output Offset Voltage 0dB input PGA setting VOS TA = +25°C 1.3 VRMS 1.34 1.4 V/V ±0.7 ±10 mV _______________________________________________________________________________________ 5 MAX9856 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER Total Harmonic Distortion Plus Noise Signal-to-Noise Ratio SYMBOL THD+N CONDITIONS VOUT = 1VRMS, f = 1kHz SNR VAVDD = 1.71V to 3.6V Power-Supply Rejection Ratio Capacitive Drive PSRR CL Crosstalk Channel Gain Matching MIN 70 VRIPPLE = 100mVP-P, f = 217Hz TYP MAX UNITS 0.024 % 98 dB 108 dB 93 VRIPPLE = 100mVP-P, f = 10kHz 60 No sustained oscillations 150 pF VOUT = 2VP-P, f = 1kHz, (LOUTL to LOUTR) or (LOUTR to LOUTL) 98 dB ±2 % AVMATCH VOLUME CONTROL Headphone Volume Control Range -74.0 5.5dB to 2dB Headphone Volume Control Step Size Headphone Mute Attenuation +5.5 dB 0.5 +2.5dB to -2dB 1 -2dB to -46dB 2 -46dB to -74dB 4 f = 1kHz 92 dB dB CHARGE PUMP Charge-Pump Oscillator Frequency fOSC TA = +25°C 600 665 720 +0.5 kHz MICROPHONE AMPLIFIERS Preamplifier Gain MIC PGA Gain AVPRE AVMICPGA MICL or MICR PALEN/PAREN = 01 -0.5 0 PALEN/PAREN = 10 19 20 21 PALEN/PAREN = 11 28.5 30.0 31.5 PGAML/R = 0x20 -0.5 0 +0.5 PGAML/R = 0x00 19.5 20.0 19.5 MIC PGA Gain Step Size dB dB 1 dB MIC Mute Attenuation f = 1kHz 92 dB Common-Mode Rejection Ratio INL±, VIN = 100mVP-P at 217Hz, AVPRE = +20dB 73 dB CMRR INL±, MICL or MICR, AVPRE = +30dB MIC Input Resistance MIC Input Resistance Matching MIC Input Bias Voltage Input Voltage Noise 6 RIN_MIC RMATCH VCML 4 8 10 INL±, MICL or MICR, AVPRE = +20dB 12 18 28 INL±, MICL or MICR, AVPRE = 0dB 60 100 160 INL+ to INL- or MICL/MICR to AGND Measured at INL±, MICR, MICL, and AGND f = 1kHz, AVPRE = +30dB 1 -0.05 0 15 _______________________________________________________________________________________ kΩ % +0.05 V nV/√Hz 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER Total Harmonic Distortion Plus Noise MIC Power-Supply Rejection Ratio SYMBOL THD+N PSRR CONDITIONS AVPRE = 0dB, AVMICPGA = 0dB, VIN = 500mVP-P, f = 1kHz, A-weighted AVPRE = +20dB, AVMICPGA = 0dB, VIN = 50mVP-P, f = 1kHz, A-weighted AVPRE = +30dB, AVMICPGA = 0dB, VIN = 18mVP-P, f = 1kHz, A-weighted VAVDD =1.71V to 3.6V, TA = +25°C MIN TYP MAX UNITS 0.04 0.08 % 0.08 79 80 VRIPPLE = 100mV at 1kHz, input referred 80 VRIPPLE = 100mV at 10kHz, input referred 50 dB MICROPHONE BIAS MICBIAS Output Voltage VMICBIAS VAVDD = 1.8V (MBSEL = 0 register setting) 1.4 1.5 1.6 VAVDD = 3.0V (MBSEL = 1 register setting) 2.3 2.4 2.5 0.8 10 V Ω MICBIAS Load Regulation IMICBIAS = 0 to 2mA MICBIAS Capacitive Load Minimum capacitive load 1 µF To GND 14 mA MICBIAS Short-Circuit Current MICBIAS Power-Supply Rejection Ratio MICBIAS Noise Voltage PSRR VNOISEMIC VAVDD = 1.71V to 3.6V, MBSEL = 0, TA = +25°C 75 86 VRIPPLE = 100mV at 1kHz 86 VRIPPLE = 100mV at 10kHz 76 MBSET = 0 or 1 BIAS dB f = 10Hz to 20kHz 3 µVRMS f = 1kHz 20 nV/√Hz AUTOMATIC GAIN CONTROL Threshold Level Set by AGCSTH[3:0] -3 -18 dB Attack Time Set by AGCATK[1:0] 3 200 ms Release Time Set by AGCRLS[2:0] 0.078 10.000 s Hold Time Set by AGCHLD[1:0] 50 400 ms Gain Adjustment Range AVPRE = +30dB 30 to 50 AVPRE = +20dB 20 to 40 AVPRE = 0dB 0 to 20 dB ADC LOW-LEVEL QUIETING NG Attack and Release Time Full 12dB quieting at 1dB of attenuation/(gain) for every 2dB decrease/(increase) of signal level (immediate release if PGA < 20dB gain when AGC is enabled) NG Threshold Level ANTH[3:0] setting range (AGC off) (AGC on adjusts these values by 20dB since lowlevel signals cause maximum AGC gain in the PGA) NG Attenuation 1dB of attenuation for every 2dB signal amplitude decrease from NG threshold 0.5 s -64 -28 dB 0 12 dB _______________________________________________________________________________________ 7 MAX9856 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS LINEIN1/LINEIN2 INPUTS Line Input Full-Scale Input Voltage 0dBFS 2 Input DC Bias Voltage Line Input Resistance RIN 12 LINEIN1 to LINEIN2 or LINEIN2 to LINEIN1, f = 1kHz Crosstalk Line Channel-to-Channel Gain Matching PGA = 0dB (Note 9) AVMATCH PGA Gain Range 0 V 21 kΩ 97 dB ±2 % -32 PGA Gain Step Size -32dB to +30dB VP-P +30 2 dB dB AUXIN INPUT AUXIN Full-Scale Input Voltage 0dBFS AUXDC = 0 Input DC Voltage Range AUXDC = 1 Input DC Bias Voltage AUXDC = 0 AUXIN Input Resistance Line Channel-to-Channel Gain Matching RIN AUXDC = 0 2 0 12 AUXDC = 1 AVMATCH PGA Gain Range -32dB to +30dB V 0 V 21 kΩ 100 MΩ ±2 % -32 PGA Gain Step Size VP-P 1 +30 dB 2 dB 0.92 x 0.95 x 0.98 x MICBIAS MICBIAS MICBIAS V 12 ms AVDD V JACK SENSE OPERATION (EN[2:0] = 000) JACKSNS High Threshold (JKMIC) VTH1 JACKSNS Deglitch Period (JKMIC) tGLITCH JACKSNS Voltage (JKMIC) TA = +25°C Pulses shorter than tGLITCH are eliminated JDETEN = 1 HEADSET IMPEDANCE DETECT MODE (EN[2:0] = 111) JACKSNS/HPL/HPR High Threshold (JSDET/ HSDETL/HSDETR) VTH2 HPL/HPR disabled 0.32 0.40 0.48 V JACKSNS/HPL/HPR Low Threshold (JSDET/HSDETL/HSDETR) VTH3 HPL/HPR disabled 0.075 0.100 0.125 V JACKSNS/HPL/HPR Sense Current (JSDET/HSDETL/HSDETR) ISNS HPL/HPR disabled 1.7 2.0 2.3 mA 8 _______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG = 1µF, AVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, AVMICPGA = 0dB, MCLK = 11.2896MHz, DRATE = 00, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS SLEEP MODE (JDETEN = 1, SHDNB = 0) JACKSNS/HPL Resistance RPU JACKSNS/HPL Sense Voltage VPU JACKSNS/HPL Sleep Threshold (JKSNS/LSNS) VTH4 MICBIAS = GND 400 AVDD 0.8V 1000 kΩ AVDD V AVDD 0.4V AVDD 0.15V V MAX UNITS 0.4 V DIGITAL INTERFACE ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VDVDD = VDVDDS2 = 1.8V, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MCLK INPUT CHARACTERISTICS Input Voltage High VIH Input Voltage Low VIL Input Leakage Current 0.7 x DVDD IIH, IIL -10 V +10 Input Capacitance 3 MCLK Input Frequency 10 MCLK Duty Cycle 60 40 Maximum MCLK Input Jitter For guaranteed performance limits µA pF 50 60 100 MHz % psRMS DIGITAL INPUTS (BCLK, LRCLK_A, LRCLK_D, SDIN, SDA, SCL) Input Voltage High VIH Input Voltage Low VIL 0.7 x DVDD V 0.3 x DVDD Input Hysteresis 200 Input Leakage Current IIH, IIL -10 Input Capacitance V mV +10 10 µA pF CMOS DIGITAL OUTPUTS (BCLK, LRCLK_A, LRCLK_D, SDOUT) Output Low Voltage VOL IOL = 3mA Output High Voltage VOH IOH = 3mA 0.4 DVDD - 0.4 V V OPEN-DRAIN DIGITAL OUTPUTS (IRQ, SDA) Output High Current IOH VOUT = DVDD Output Low Voltage VOL IOL = 3mA 1 µA 0.4 V DIGITAL AUDIO INTERFACE TIMING CHARACTERISTICS BCLK Cycle Time tBCLKS Slave operation 75 ns tBCLKM Master operation 100 BCLK High Time tBCLKH Slave operation 30 ns BCLK Low Time tBCLKL Master operation 30 ns Master operation, CL = 15pF 7 ns BCLK or LRCLK_A/D Rise and Fall Time tr , tf 325 ns _______________________________________________________________________________________ 9 MAX9856 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 DIGITAL INTERFACE ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VDVDD = VDVDDS2 = 1.8V, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL SDIN or LRCLK_A/D to BCLK Rising Setup Time tSU SDIN or LRCLK_A/D to BCLK Rising Hold Time tHD SDOUT Delay Time tDLY CONDITIONS BCI = 0 (see the I2C Register Address Map MIN TYP MAX UNITS 30 ns BCI = 0 (see the I2C Register Address Map and Definitions section) 5 ns BCI = 0 (see the I2C Register Address Map and Definitions section), CL = 30pF 0 50 ns 400 kHz and Definitions section) I2C INTERFACE TIMING CHARACTERISTICS Serial-Clock Frequency fSCL 0 Bus Free Time Between STOP and START Conditions tBUF 1.3 µs Hold Time (Repeated) START Condition tHD,STA 0.6 µs SCL Pulse Width Low tLOW 1.3 µs SCL Pulse Width High tHIGH 0.6 µs Setup Time for a Repeated START Condition tSU,STA 0.6 µs Data Hold Time tHD,DAT 0 Data Setup Time tSU,DAT 100 900 ns ns SDA and SCL Receiving Rise Time tr (Note 10) 20 + 0.1CB 300 ns SDA and SCL Receiving Fall Time tf (Note 10) 20 + 0.1CB 300 ns SDA Transmitting Fall Time tf VDVDD = 1.8V (Note 10) 20 + 0.1CB 250 VDVDD = 3.6V (Note 10) 20 + 0.05CB 250 Setup Time for STOP Condition tSU,STO Bus Capacitance Cb Pulse Width of Suppressed Spike tSP 0.6 TA = +25°C 0 ns µs 400 pF 50 ns Note 1: All devices are 100% production tested at room temperature. All temperature limits are guaranteed by design. Note 2: Supply current measurements taken with no applied input signal to line and microphone inputs. A digital zero audio signal used for all digital serial audio inputs. Speaker and headphone outputs are loaded as stated in the global conditions. Note 3: DAC performance measured at headphone outputs. Note 4: Dynamic range measured using the EIAJ method. The input is applied at -60dBFS, fIN = 1kHz. The is THD+N referred to 0dBFS. Note 5: Signal-to-noise ratio measured using an all-zeros input signal, and is relative to 0dB full scale. The DAC is not muted for the SNR measurement. Note 6: Performance measured from line inputs (unless otherwise noted). Note 7: Microphone amplifiers connected to ADC, microphone inputs AC-grounded. Note 8: In master-mode operation, the accuracy of the MCLK input proportionally determines the accuracy of the sample clock rate. (VDVDD = 1.8V, unless otherwise noted). Note 9: To enable the line input, make sure the desired input is selected by either the audio output mixer or the ADC input mixer. Note 10: CB is in pF. 10 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 1kHz 0.1 20Hz 1kHz 0.1 0.1 5mW 0.01 10kHz 0.01 HP GAIN = +5.5dB RL = 32Ω 1 1 0.01 10 THD+N (%) THD+N (%) 1 HP GAIN = +5.5dB RL = 16Ω 10 20kHz TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs. FREQUENCY (DAC TO HP) MAX9856 toc02 HP GAIN = +5.5dB RL = 32Ω 10 THD+N (%) 100 MAX9856 toc01 100 TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE vs. OUTPUT POWER (DAC TO HP) 10kHz 20mW 0.001 0.001 5 0 15 20 25 30 35 40 20 30 40 50 60 100E+0 1E+3 10E+3 100E+3 OUTPUT POWER (mW) FREQUENCY (Hz) TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs. FREQUENCY (DAC TO HP) TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs. FREQUENCY (DAC TO LINE OUT) TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE vs. FREQUENCY (LINE IN TO ADC) VOUT = 2VP-P RL = 10kΩ 10 1 5mW 1 THD+N (%) THD+N (%) 0.1 0.1 0.01 0.01 MAX9856 toc06 10 MAX9856 toc05 HP GAIN = +5.5dB RL = 16Ω 1 THD+N (%) 10 0 0.001 10E+0 OUTPUT POWER (mW) MAX9856 toc04 10 10 MAX9856 toc03 TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE vs. OUTPUT POWER (DAC TO HP) 0.1 0.01 20mW 100E+0 1E+3 10E+3 100E+3 0.001 10E+0 1E+3 10E+3 100E+3 10 100 1k 10k FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE vs. FREQUENCY (INTMIC TO ADC) TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE vs. FREQUENCY (INTMIC TO ADC) POWER OUT vs. HEADPHONE LOAD ADCOUT = -3dBFS MIC PREAMP = +20dB MIC GAIN = 0dB ADCOUT = -3dBFS MIC PREAMP = +30dB MIC GAIN = 0dB fIN = 1kHz THD+N = 10% 100k 0.1 0.01 POWER OUT (mW) 1 THD+N (%) 1 100 MAX9856 toc08 10 MAX9856 toc07 10 THD+N (%) 0.001 100E+0 MAX9856 toc09 0.001 10E+0 0.1 THD+N = 1% 10 0.01 0.001 1 0.001 10 100 1k FREQUENCY (Hz) 10k 100k 10 100 1k FREQUENCY (Hz) 10k 100k 1 10 100 1000 HEADPHONE LOAD (Ω) ______________________________________________________________________________________ 11 MAX9856 _________________________________________________________________________ 典型工作特性 (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG =1µF, VAVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, VAVMICPGA = 0dB, MCLK = 12.288MHz, DRATE = 10, TA = +25°C, unless otherwise noted.) ___________________________________________________________________ 典型工作特性(续) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG =1µF, VAVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, VAVMICPGA = 0dB, MCLK = 12.288MHz, DRATE = 10, TA = +25°C, unless otherwise noted.) FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz SYNCHRONOUS SLAVE MODE, 0dBFS POWER-SUPPLY REJECTION RATIO vs. FREQUENCY (DAC TO LINE OUT) VRIPPLE = 100mVP-P -20 20 MAX9856 toc11 0 MAX9856 toc10 0 VRIPPLE = 100mVP-P -20 MCLK = 12.288MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 MAX9856 toc12 POWER-SUPPLY REJECTION RATIO vs. FREQUENCY (DAC TO HP) -40 PSRR (dB) PSRR (dB) AMPLITUDE (dBFS) -20 -40 -60 -60 -80 -80 -100 -100 -40 -60 -80 -100 100 1k 10k 100k 10 10k 100k FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz ASYNCHRONOUS MASTER MODE, 0dBFS MCLK = 12.288MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 20 0 MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz ASYNCHRONOUS MASTER MODE, -60dBFS 20 MAX9856 toc14 FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz SYNCHRONOUS SLAVE MODE, -60dBFS -60 -80 -20 AMPLITUDE (dBFS) -40 MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 -20 AMPLITUDE (dBFS) -40 -60 -80 -40 -60 -80 -100 -100 -100 -120 -120 -120 -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) 20 0 -20 -60 -80 20 -40 -60 -80 -20 -40 -60 -80 -100 -100 -100 -120 -120 -120 -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) -140 -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) MCLK = 12.288MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 -20 AMPLITUDE (dBFS) -40 MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 AMPLITUDE (dBFS) 0 MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 MAX9856 toc16 20 FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) SYNCHRONOUS MASTER MODE (0dBFS) FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz ASYNCHRONOUS SLAVE MODE, -60dBFS MAX9856 toc18 FFT, DAC TO LINE OUT, 48kHz ASYNCHRONOUS SLAVE MODE, 0dBFS MAX9856 toc17 AMPLITUDE (dBFS) 1k FREQUENCY (Hz) -20 12 100 FREQUENCY (Hz) MAX9856 toc13 0 -140 000E+0 4E+3 8E+3 12E+3 16E+3 20E+3 2E+3 6E+3 10E+3 14E+3 18E+3 FREQUENCY (Hz) -120 10 20 -120 MAX9856 toc15 -120 AMPLITUDE (dBFS) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 0 5k 10k FREQUENCY (Hz) ______________________________________________________________________________________ 15k 20k 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 0 -60 -80 -20 -40 -60 -80 -40 -60 -80 -100 -100 -120 -120 -120 -140 -140 -140 5k 10k 20k 15k MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 AMPLITUDE (dBFS) -40 0 -100 0 5k 10k 20k 15k 5k 0 10k 15k 20k FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) ASYNCHRONOUS SLAVE MODE (0dBFS) FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) ASYNCHRONOUS SLAVE MODE (-60dBFS) WIDEBAND FFT, DAC TO HP AMP, 48kHz SYNCHRONOUS MASTER MODE, 0dBFS MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 -30 -60 -80 AMPLITUDE (dBFS) AMPLITUDE (dBFS) -20 -40 -40 -60 -80 -50 -70 -90 -100 -100 -110 -120 -120 -130 -140 -150 -140 5k 10k 20k 15k 0 5k 10k FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) WIDEBAND FFT, DAC TO HP AMP, 48kHz SYNCHRONOUS MASTER MODE, -60dBFS SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE -10 -50 -70 -90 -110 STEREO DAC PLAYBACK MODE (48kHz) SUPPLY CURRENT = IVDD + IDVDDS2 16 SUPPLY CURRENT (mA) -30 14 12 10 8 6 0 -2 -3 -4 -6 -150 0 100k FREQUENCY (Hz) 1M 10M 10M -1 -5 10k 1M 1 2 1k 100k 2 -130 100 10k 3 4 10 1k DAC DIGITAL FILTER FREQUENCY RESPONSE 20 18 100 FREQUENCY (Hz) OUTPUT AMPLITUDE (dB) C1 = 4.7µF MAX9856 toc25 10 10 20k 15k MAX9856 toc26 0 C1 = 4.7µF -10 MAX9856 toc27 -20 10 MAX9856 toc23 0 20 MAX9856 toc22 MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 MAX9856 toc24 FREQUENCY (Hz) 20 AMPLITUDE (dBFS) 20 -20 AMPLITUDE (dBFS) AMPLITUDE (dBFS) -20 AMPLITUDE (dBFS) MCLK = 11.2896MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) ASYNCHRONOUS MASTER MODE (-60dBFS) MAX9856 toc21 MCLK = 12.288MHz LRCLK = 48kHz PCLK/2 0 20 MAX9856 toc19 20 FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) ASYNCHRONOUS MASTER MODE (0dBFS) MAX9856 toc20 FFT, LINE IN TO ADC (48kHz) SYNCHRONOUS MASTER MODE (-60dBFS) -7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 SUPPLY VOLTAGE (V) 3.5 4.0 0 5k 10k 15k 20k 25k FREQUENCY (Hz) ______________________________________________________________________________________ 13 MAX9856 ___________________________________________________________________ 典型工作特性(续) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG =1µF, VAVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, VAVMICPGA = 0dB, MCLK = 12.288MHz, DRATE = 10, TA = +25°C, unless otherwise noted.) ___________________________________________________________________ 典型工作特性(续) (VAVDD = VCPVDD = VDVDDS2 = VDVDD = 1.8V, RHP = 32Ω, RLINE = 10kΩ, C1 = 4.7µF, C2 = 4.7µF, CREF = CMBIAS = CPREG = CNREG =1µF, VAVPRE = +20dB, CMICBIAS = 1µF, VAVMICPGA = 0dB, MCLK = 12.288MHz, DRATE = 10, TA = +25°C, unless otherwise noted.) ADC DIGITAL FILTER FREQUENCY RESPONSE MAX9856 toc28 2 OUTPUT AMPLITUDE (dB) CLICK-POP DAC SOFT-START MAX9856 toc29 3 1 MAX9856 toc30 SCL 1V/div 0V SCL 1V/div 0V SDA 1V/div 0V 0 SDA 1V/div -1 0V -2 -3 HPL 5mV/div -4 0V LINEOUTL 1V/div 0V -5 -6 -7 0 5k 10k 15k 20k 25k TIME (200ms/div) TIME (4ms/div) TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs. MCLK FREQUENCY, 0dBFS DYNAMIC RANGE vs. MCLK FREQUENCY (-60dBFS) 1 MAX9856 toc31 10 0 DAC PLAYBACK MODE (48kHz) THD+N (%) -30 0.1 -40 -50 DAC PLAYBACK MODE (48kHz) 98 96 DYNAMIC RANGE (dB) -10 -20 100 MAX9856 toc32 AUTOMATIC GAIN CONTROL THRESHOLDS MAX9856 toc33 FREQUENCY (Hz) ADC OUTPUT (dBFS) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 94 92 90 88 86 84 -60 82 -70 -100 -80 -60 -40 -20 MICROPHONE INPUT (dBV) 14 80 0.01 0 20 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 FREQUENCY (MHz) 10 12 14 FREQUENCY (MHz) ______________________________________________________________________________________ 16 20 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 引脚 名称 功能 1 LINEIN1 线路1输入，利用一个1µF电容交流耦合LINEIN1信号。 2 LINEIN2 线路2输入，利用一个1µF电容交流耦合LINEIN2信号。 3 AUXIN 辅助输入，蜂鸣或音效信号输入，也可用于直流测量。 4 PREG 正电压内部稳压源(+1.6V ±5%)，利用1µF电容将其旁路至AGND。 5 NREG 负电压内部稳压源(-1.15V ±5%)，利用1µF电容将其旁路至AGND。 6 MBIAS 内部麦克风偏置稳压器输出(1.23V ±5%)，利用一个1µF电容将其旁路至AGND。 7 REF 8 LGNDSNS 9 LOUTL 左声道线出，以地为参考的DirectDrive输出。 10 LOUT 右声道线出，以地为参考的DirectDrive输出。 转换器基准(1.23V ±5%)，利用一个1µF电容将其旁路至AGND。 线出接地检测，线出放大器的反馈通路，可用于降低噪声。连接到线出插孔的接地引脚，如果不需要 接地检测，则直接将其连接到AGND。 耳机接地检测，耳机放大器的反馈通路，可用于降低噪声。连接到耳机插孔的接地引脚，如果不需要 接地检测，则直接将其连接到AGND。 11 HGNDSNS 12 AVDD 13 HPL 左声道耳机DirectDrive输出。 14 HPR 右声道耳机DirectDrive输出。 15 SVSS 负电源输入，接PVSS并利用一个4.7µF电容将其旁路至CPGND。 16 PVSS 由内部产生的负电源，连接至SVSS。 17 C1N 电荷泵飞电容的负端，在C1N和C1P之间连接一个4.7µF电容。 18 CPGND 19 C1P 20 CPVDD 21 SCL I2C串行时钟输入，通过一个10kΩ电阻上拉至DVDD。 22 SDA I2C串行数据输入/输出。通过一个10kΩ电阻上拉至DVDD。 23 IRQ 硬件中断输出。IRQ可设置成在状态寄存器0x00的位发生变化时拉低，读取状态寄存器0x00可清除IRQ。 在通过读取I2C状态寄存器0x00清中断之前，重复故障对IRQ没有影响。将该引脚通过一个10kΩ的电阻 上拉至DVDD，可以提供满幅输出。 24 LRCLK_D 模拟电源，利用10µF和0.1µF电容将其旁路至AGND。 电荷泵地。 电荷泵飞电容的正端，在C1P和C1N之间连接一个4.7µF电容器。 电荷泵正电源，利用一个4.7µF电容将其旁路至CPGND。 数字音频左/右声道时钟输入/输出。LRCLK_D是音频采样时钟，决定了SDIN的音频数据是否切换到 左声道或右声道。当MAX9856处于从模式时，LRCLK_D为输入；当MAX9856处于主模式时， LRCLK_D为输出。如果LRCLK_A配置为GPIO，LRCLK_D亦可与SDOUT一起使用。 ______________________________________________________________________________________ 15 MAX9856 ___________________________________________________________________________ 引脚说明 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ____________________________________________________________________________ 引脚说明(续) 16 引脚 名称 功能 25 BCLK 26 SDOUT 数字音频串行数据ADC输出。 27 SDIN 数字音频串行数据DAC输入。 28 DVDDS2 数字音频接口I/O电源，利用1µF电容器将其旁路至DGND。 29 LRCLK_A 数字音频左/右声道时钟输入/输出。LRCLK_A是音频采样时钟，决定了SDOUT的音频数据是否切换到 左声道或右声道。仅需要一个LRCLK时(ADC和DAC采用相同的采样率)，可将LRCLK_A设置为通用 输入/输出，GPIO。 30 MCLK 主时钟输入(CMOS输入)，可接受的输入频率范围：10MHz至60MHz。 31 DVDD 数字电源，为数字核、I2C接口供电，利用一个1.0µF电容器将其旁路至DGND。 32 DGND 数字地。 33 INLN 左声道差分输入反相端，交流耦合至麦克风的低边，或连接到信号线负端。使用单端线入或麦克风输入时， 将其交流耦合至地。 34 INLP 左声道差分输入同相端，交流耦合至麦克风的高边，或连接到信号线正端。使用单端线入或麦克风输入时， 将其交流耦合至信号输入。 35 MICL 左声道单端麦克风输入，利用一个1µF电容交流耦合至麦克风。 36 MICGND 37 MICR 38 MICBIAS 39 AGND 40 JACKSNS 插孔检测。检测是否有信号线连接到插孔，可配置用来检测外部负载电阻的范围，请参考耳机检测 部分。 — EP 裸焊盘，裸焊盘提供了从管芯到PCB的直接散热通路，从而降低封装的热阻。裸焊盘在内部连接到基板， 裸焊盘须连接至AGND。 数字音频的位时钟输入/输出。当MAX9856处于从模式时，BCLK为输入；当MAX9856处于主模式时， BCLK为输出。 麦克风接地端。在伪差分配置中，能够使立体声麦克风差分线对的公共回路信号反馈到差分放大器的 反相端。对于单端麦克风应用，MICGND接地。 右声道单端麦克风输入，利用一个1µF电容交流耦合至麦克风。 低噪声偏置电压，输出1.5V或2.4V麦克风偏置电压。应使用2.2kΩ至470Ω范围的外部电阻设置麦克风电流。 模拟地(晶片基板)。 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 1.71V TO 3.6V 1.71V TO 3.6V 4.7µF 20 0.1µF 12 1µF 31 28 DVDD DVDDS2 AVDD CPVDD 1µF 10µF AUXAC -32dB TO +30dB 1µF 1 PGA MICL LN1 LN2 DACL LN1 LINEIN1 -32dB TO +30dB 1µF 2 PGA LINEIN2 MICR LN1 LN2 DACR LN2 -32dB TO +30dB 1µF 3 PGA AUXIN LEFT AUDIO OUTPUT MIXER -73dB TO +6dB PGA 13 HPL -73dB TO +6dB PGA RIGHT AUDIO OUTPUT MIXER 14 HPR 11 HGNDSNS AUXAC 9 LOUTL AUXDC 10 29 LRCLK_A LEFT DAC DIGITAL FILTERING AND GAIN 24 BCLK DACL 8 DIGITAL AUDIO INTERFACE 0 TO 20dB AUXAC LN1 LN2 MICL MICR LEFT ADC INPUT MIXER LEFT ADC SDIN DIGITAL FILTERING AND GAIN SDOUT RIGHT ADC 10kΩ IRQ RIGHT ADC INPUT MIXER INLP PGA 33 0 20dB 30dB 35 I2C SERIAL PORT 22 1µF MICL 36 MICGND 1µF 37 MICR 1µF 40 MICROPHONE BIAS AND JACK DETECTION 21 SCL 1µF INLN PREAMPLIFIER AUTOMATIC GAIN CONTROL MCLK 10kΩ 1µF 34 TIMING AND CONTROL LOGIC 30 10kΩ MICL 0 TO 20dB AUXAC LN1 MICR PGA LN2 MICL PREAMPLIFIER MICR 23 DVDD 0 20dB 30dB DACR AUXDC 27 DVDD 26 LGNDSNS MAX9856 RIGHT DAC LRCLK_D 25 LOUTR CHARGE PUMP INTERNAL REGULATORS JACKSNS 38 2.2kΩ MICBIAS SDA AGND DGND CPGND PREG NREG MBIAS REF 39 32 18 4 5 6 7 1µF 1µF 1µF C1P PVSS C1N 17 19 1µF 16 SVSS 15 C2 4.7µF C1 4.7µF ______________________________________________________________________________________ 17 MAX9856 _____________________________________________________________________________ 功能框图 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 _______________________________ 详细说明 MAX9856是一款高性能、低功耗立体声音频CODEC，提 供完备的音频解决方案。MAX9856由1.8V电源供电，具有 较高性能，并可提供适当的输出功率，DAC回放模式下功 耗仅为 9mW。 内置 18位 Σ-∆ DAC接收立体声数字音频信号，并将其转 换成立体声音频输出，能够与线入和/或麦克风输入混音。 DAC采样率为8kHz至96kHz，主时钟频率介于10MHz至 60MHz之间。DAC和ADC可以采用不同的采样率。工作在 左对齐、I2S或PCM数据格式时，适用于主模式和从模式。 可以对输入数据进行电平转换，并在数字域进行高通滤波。 高通滤波器只允许恢复后的音频信号通过，从而节省功耗 并有助于改善音质。 MAX9856具有立体声DirectDrive耳机放大器和线出电路， 无需大尺寸的输出耦合电容。音频输出通路还带有高质量 的混音放大器，能够从DAC输出和立体声模拟线入灵活 选择。音量控制放大器为耳机提供+5.5dB至-74dB的可调 增益。线出电路能够从数字满幅输入产生1V RMS 的输出 信号。 内置 18位 Σ-∆ ADC输出的数字音频信号是对模拟麦克风 和线入通道信号数字转换的结果。ADC采样率为8kHz至 48kHz，主时钟频率介于10MHz至60MHz之间。ADC和 DAC可以使用不同的采样率。工作在左对齐、I2S或PCM 数据格式时，可用于主模式和从模式。可对输出数据进行 电平转换，并在数字域进行高通滤波。高通滤波器能够 降低麦克风输入的风噪。 18 提供3路麦克风输入，一路全差分输入可配合内置麦克风 使用，一对单端输入用于外部单声道或立体声耳麦。除了 0至20dB的输入PGA外，还可选择0dB、20dB和30dB增益 对输入信号进行放大。MAX9856的麦克风输入通路具有 AGC功能，自动补偿输入信号的变化和大多数麦克风有限 的动态范围。集成噪声门限检测电路可以抑制较低电平的 音频噪声，降低音频噪底。 一路辅助输入能够将外部产生的蜂鸣声和音效信号直接发 送到耳机。辅助输入还提供了一个ADC输入的直接通路， 利用ADC测量直流信号。 HPL、HPR和JACKSNS设有耳机检测功能，既可检测插孔 是否有信号线插入，又可测量负载电阻。在关断和上电 工作模式下都可进行插孔检测。耳机和线出具有接地检 测功能，有助于降低地噪声。由于耳机放大器能够降低 输出失调电压，并具有咔嗒/噼噗声抑制电路，从而消除了 开启和关闭时的可闻噪声。 _______________________________ I2C寄存器地址和定义 MAX9856有28个内部寄存器，用作配置寄存器和状态指示。 表 1 列出了全部寄存器及其地址、上电复位(POR)状态。 寄存器0x00和0x01为只读寄存器，其它所有寄存器均为 读/写寄存器。除非特别说明，在更新寄存器时，寄存器 中所有未使用的位都将被写入零。 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 REGISTER B7 B6 B5 B4 B3 REGISTER ADDRESS POWER-ON RESET STATE 0x00 0x01 0x02 — — 0x00 0x03 0x00 0x04 0x05 0x06 0x00 0x00 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x00 0x00 0x00 0x00 0x0B 0x00 AGCSTH 0x0C 0x0D 0x00 0x00 MXINL MXINR MXOUTR 0x0E 0x0F 0x10 0x00 0x00 0x00 0x11 0x00 0x12 0x13 0x14 0x15 0x16 0x17 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x18 0x19 0x1A 0x00 0x00 0x00 0x1B 0x00 0x1C 0x00 B2 B1 B0 Status CLD SLD ULK JKMIC HPOCL HPOCR JDET GPI Status LSNS JKSNS HSDETL HSDETR JSDET Interrupt Enable ICLD ISLD IULK 0 IHPOCL IHPOCR IJDET IGPI CLOCK CONTROL Clock Rates 0 PSCLK MAS BSEL DAC INTERFACE System DWCI DBCI DRATE DDLY PCM DHF WS Interface DPLLEN DACNI[14:8] Interface DACNI[7:0] ADC INTERFACE System AWCI ABCI APIN ADLY 0 0 0 Interface APLLEN ADCNI[14:8] Interface ADCNI[7:0] Level AGAIN ANTH DIGITAL FILTERS Highpass Filters 0 ADCHP 0 DACHP AUTOMATIC GAIN CONTROL AGC Control AGC Threshold ANALOG MIXERS ADC Mixer ADC Mixer Output Mixer AUDIO INPUTS Digital Input Gain AUXIN Gain LINEIN1 Gain LINEIN2 Gain MICL Gain MICR Gain MIC Mode AUDIO OUTPUTS HPL Volume HPR Volume Output Mode HEADSET DETECT System 0 0 0 0 0 0 0 AGCRLS 0 AGCSRC AGCATK 0 0 MXOUTL AGCHLD PGADS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HPMUTE 0 VSEN AUXDC AUXMIX 0 0 0 0 0 JDETEN 0 DIGEN LOUTEN DALEN PAENL PAENR 0 0 0 MMIC PGAAUX PGAL1 PGAL2 PGAML PGAMR MBSEL 0 LMICDIF HPVOLL HPVOLR 0 HPMODE EN POWER MANAGEMENT System SHDN DAREN ADLEN ADREN ______________________________________________________________________________________ 19 MAX9856 表1. 寄存器图 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 状态寄存器 状态寄存器0x00和0x01为只读寄存器，报告各种器件功能 的状态。状态寄存器位在对状态寄存器执行读操作时清零， 并在下次发生了相应事件时被置位，表2列出了状态寄存 器位的位置和说明。 表2. 状态寄存器位的位置 REG B7 B6 B5 ULK 0x00 CLD SLD 0x01 LSNS JKSNS B4 B3 JKMIC HPOCL HSDETL B2 B1 HPOCR JDET HSDETR B0 GPI JSDET 状态寄存器位说明 功能 位 CLD 箝位检测标识，表示ADC内的信号已经被箝位。 SLD 摆幅检测标识。当音量或增益发生变化时，摆幅控制电路经过所有中间设置平滑变化。当SLD置为逻辑高电平时， 结束摆幅调整，音量或增益置于其最终值。 ULK 解除数字PLL锁存标识。表示DAC或ADC的数字音频PLL已经释放锁存，数字信号数据不可靠。 JKMIC HPOCL/ HPOCR JDET GPI LSNS JKSNS 插孔麦克风标识。表示JACKSNS上拉至MICBIAS电压。必须使能麦克风偏置，该位才能正常工作。 耳机输出左/右声道电流过载标识。表示耳机输出放大器已经超出其额定电流。 耳机配置变化标识。表示JKMIC、LSNS或JKSNS发生变化。 GPI状态。表示配置为通用输入时的LRCLK_A状态。 耳机检测。当内部上拉电流迫使HPL电压超过AVDD - 0.4V时，LSNS置位。表示耳机插孔处于插入或拔出状态。 必须将HPMODE置为00、将JDETEN置为1，该位才能正常工作。 . 插孔检测。当内部上拉电流迫使JACKSNS电压超过AVDD - 0.4V时，JKSNS置位。表示插孔处于插入或拔出状态。 必须置位JDETEN，该位才能正常工作。 负载电阻检测。表示连接到HPR、HPL或JACKSNS的负载近似值。每当相应的EN位置位时，这些位均被更新， 并产生不可屏蔽的硬件中断。 HSDETL, HSDETR, JSDET 20 耳机或JACKSNS负载 位 00 200Ω < 负载 < 开路 01 50Ω < 负载 < 200Ω 10 0 < 负载 < 50Ω 11 空闲状态 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 在中断使能位置位时，相应的位置位才会作为硬件中断 报告。每个中断使能位在寄存器0x00中都有一个相应的状 态标识，表3中列出了中断使能位的位置和说明。 漏极开路引脚IRQ用于报告硬件中断。发生中断时，IRQ 保持低电平，直到通过读取状态寄存器0x00响应中断。只有 表3. 中断使能位的位置 REG 0x02 B7 ICLD B6 ISLD B5 IULK B4 0 时钟控制 B3 IHPOCL B2 IHPOCR B1 IJDET B0 IGPI 速率时，应该将BCLK适当地设置在较高的采样率。每帧 的时钟周期数必须大于或等于所配置的位长。 MAX9856可采用来自于任何系统、频率介于10MHz至60MHz 的时钟作为主控时钟(MCLK)。时钟经过1、2或4分频，产 生10MHz至20MHz的内部时钟(PCLK)。 MAX9856数字音频接口可以工作在主模式或从模式，主模 式下，MAX9856产生BCLK和LRCLK信号，控制数字音频 接口的数据流；从模式下，外部主控器件产生 BCLK 和 LRCLK信号，请参考表4。 有两个独立的时钟发生器可分别用于ADC和DAC通路，从而 允许ADC和DAC工作在不同的采样率。BCLK用于ADC和 DAC的LRCLK信号，当ADC和DAC工作在不同的LRCLK 表4. 时钟控制寄存器 REG B7 0x03 0 B6 B5 B4 B3 PSCLK MAS B2 B1 B0 BSEL 时钟控制寄存器位说明 功能 位 MCLK预分频系数，合理设置PSCLK以确保MCLK能够分频到可用频率： PSCLK MAS 000—禁用时钟输入 001—10MHz ≤ MCLK 010—16MHz ≤ MCLK 011—20MHz ≤ MCLK 100—32MHz ≤ MCLK 101—40MHz ≤ MCLK 110—保留 111—保留 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 16MHz 20MHz 32MHz 40MHz 60MHz (PCLK (PCLK (PCLK (PCLK (PCLK = = = = = MCLK/1) MCLK/1) MCLK/2) MCLK/2) MCLK/4) 主模式，在主模式和从模式之间选择： 0 = 从模式(BCLK、LRCLK_D和LRCLK_A为输入) 1 = 主模式(BCLK、LRCLK_D和LRCLK_A为输出) BCLK选择。工作在主模式时，对BCLK进行配置。将BSEL设置在足够高的频率，能够在DAC和ADC工作在不同采用 率时满足全部数据位的要求： BSEL 000—关闭 001—关闭 010—BCLK 011—BCLK 100—BCLK 101—BCLK 110—BCLK 111—BCLK = = = = = = 48 x LRCLK_D (DAC和ADC工作在相同速率时的推荐设置) 48 x LRCLK_A PCLK/2 (DAC和ADC工作在不同速率时的推荐设置) PCLK/4 PCLK/8 PCLK/16 ______________________________________________________________________________________ 21 MAX9856 中断使能 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 DAC接口 MAX9856 DAC在主模式或从模式下均可支持8kHz至96kHz 的任何采样率，包括所有常见采样率(8kHz、11.025kHz、12kHz、 16kHz、22.05kHz、24kHz、32kHz、44.1kHz、48kHz、88.2kHz 和96kHz)。 必须设置器件的15位时钟分频系数，以确定DAC采样率相 对于MCLK输入(PCLK)的比例系数，为MCLK和LRCLK_D 频率选择提供了极大灵活性。从模式下，接口可接受7.8kHz 至100kHz的任何LRCLK_D信号。 DRATE控制位可为DAC设置两种速率。最高速率下，调制 器的内部时钟速率为5MHz至10MHz，能够提供最佳的音频 性能。低速率时，调制器的速率为2.5MHz至5MHz，功耗 较低。 数字音频接口为几种数字音频格式提供了完备功能，例如 左对齐、I2S和PCM模式(图1)。图2给出了各种模式的时序， 表5列出了DAC接口的寄存器及说明，表6列出了常用的 DACNI和ADCNI值。 表5. DAC接口寄存器 REG B7 B6 0x04 DWCI DBCI 0x05 DPLLEN B5 B4 DRATE B3 B2 B1 B0 DDLY PCM DHF WS DACNI[14:8] 0x06 DACNI[7:0] DAC接口寄存器位说明 寄存器 功能 DAC字时钟(LRCLK_D)反相 DWCI PCM = 0时： 0—LRCLK_D为低时，传输左声道数据。 1—LRCLK_D为低时，传输右声道数据。 PCM = 1时： 0—在LRCLK_D脉冲的下降沿表示一个新帧的开始。 1—在LRCLK_D脉冲的上升沿表示一个新帧的开始。 DAC BCLK反相： DBCI 0—在BCLK上升沿接收SDIN。 1—在BCLK下降沿接收SDIN。 在主模式： 0—LRCLK_D阶跃发生在BCLK的下降沿。 1—LRCLK_D阶跃发生在BCLK的上升沿。 DAC调制器速率： DRATE 00—低功耗模式 01—保留 10—高性能模式 11—禁用DAC时钟 DAC数据延迟： DDLY 0—音频字的最高有效位在LRCLK_D阶跃后的第一个BCLK沿锁存。 1—音频字的最高有效位在LRCLK_D阶跃后的第二个BCLK沿锁存。 (对于I2S的兼容模式，DDLY = 1) 22 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 寄存器 MAX9856 DAC接口寄存器位说明(续) 功能 PCM模式选择。PCM决定了LRCLK_D和LRCLK_A信号的格式： 0—LRCLK_D和LRCLK_A信号的占空比为50%。在一个状态传输左声道音频信号，另一状态 传输右声道音频信号。 PCM 1—LRCLK_D和LRCLK_A是脉冲信号，表示由两个声道组成的音频数据帧的开始。在帧同步 脉冲之后，传输16位右声道数据和随后的16位的左声道数据。当PCM = 1时，DDLY和WS位 被忽略。 DAC高采样率模式： DHF 0—LRCLK_D低于50kHz，使用8x FIR插值滤波器。 1—LRCLK_D高于50kHz，使用4x FIR插值滤波器。 字长，该位控制DAC和ADC： 0—16位。 1—18位。 WS DAC接口可接受高于18位的字长，但会有更多的最低有效位被忽略。 DAC PLL使能： 0 (对从模式和主模式均有效)—用DACNI分频位设置LRCLK_D的频率。主模式下，MAX9856采用 规定的分频比产生LRCLK_D；从模式下，MAX9856接收以指定分频比设置的LRCLK_D。 DPLLEN 1 (仅对从模式有效)—无论MCLK频率为多少，数字PLL都锁相到任意外部提供的LRCLK_D信号。 对于50kHz以上的采样率，DHF必须置高。 DAC LRCLK分频比。当DPLLEN为低时，LRCLK_D的频率由DACNI确定。常用DACNI数值 请参考表6： DACNI = (65536 x 96 x fLRCLK_D)/fPCLK，(DHF = 0时)。 DACNI = (65536 x 48 x fLRCLK_D)/fPCLK，(DHF = 1时)。 DACNI fLRCLK_D = LRCLK_D的频率。 fPCLK = 预分频MCLK内部时钟频率(PCLK)。 表6. 常用DACNI和ADCNI值 LRCLK PSCLK 8kHz 16kHz 32kHz 44.1kHz 48kHz 88.2kHz (DAC ONLY) 96kHz (DAC ONLY) 11.2896 MCLK (MHz) 001 116A 22D4 45A9 6000 687D 6000 687D 12 001 1062 20C5 4189 5A51 624E 5A51 624E 12.288 001 1000 2000 4000 5833 6000 5833 6000 13 001 F20 1E3F 3C7F 535F 5ABE 535F 5ABE 16.9344 010 B9C 1738 2E71 4000 45A9 4000 45A9 18.432 010 AAB 1555 2AAB 3ACD 4000 3ACD 4000 19.2 010 960 4B0 258 1B3 190 1B3 190 24 011 1062 20C5 4189 5A51 624E 5A51 624E 26 011 F20 1E3F 3C7F 535F 5ABE 535F 5ABE 27 011 E90 1D21 3A41 5048 5762 5048 5762 注：粗体字表示的数值为可提供最大满度性能的准确整数。 ______________________________________________________________________________________ 23 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 DIGITAL AUDIO INTERFACE SLAVE MODES: (LRCLK SHOULD TRANSITION ON THE UNUSED BCLK EDGE) DWCI/AWCI = 0, DBCI/ABCI = 0, DDLY/ADLY = 0, WS = 0, PCM = 0 LEFT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RIGHT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DWCI/AWCI = 1, DBCI/ABCI = 1, DDLY/ADLY = 0, WS = 0, PCM = 0 LEFT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RIGHT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DWCI/AWCI = 0, DBCI/ABCI = 0, DDLY/ADLY = 1, WS = 1, PCM = 0 LEFT D17 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RIGHT D17 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DWCI/AWCI = 0, DBCI/ABCI = 0, DDLY/ADLY = 0, WS = 0, PCM = 1 LEFT RIGHT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DIGITAL AUDIO INTERFACE MASTER MODE: DWCI/AWCI = 0, DBCI/ABCI = 0, DDLY/ADLY = 0, WS = 0, PCM = 0 LEFT RIGHT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DWCI/AWCI = 0, DBCI/ABCI = 0, DDLY/ADLY = 1, WS = 0, PCM = 0 LEFT RIGHT D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 图1. 数字音频接口数据格式举例 24 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 MAX9856 DAI STEREO SERIAL INTERFACE TIMING DIAGRAM (SLAVE MODE) DAI STEREO SERIAL INTERFACE TIMING DIAGRAM (MASTER MODE) SDIN/LRCLK (INPUTS) SDIN (INPUT) tSU tBCLKH, tBCLKL tHD tSU BCLK (BCI = 0, INPUT) tBCLKH, tBCLKL tHD BCLK (OUTPUT) BCLK (BCI = 1, INPUT) tBCLKS tr, tf tBCLKM tr, tf tDLY tDLY SDOUT (OUTPUT) SDOUT/LRCLK (OUTPUTS) 图2. 数字音频接口时序图 ADC接口 立体声ADC能够以8kHz至48kHz之间的任意采样率输出数 据。输出数据格式为包括左对齐、I2S和PCM在内的常见 格式(图1)。图2所示为从模式和主模式下的数字时序。 如果DAC和ADC工作在相同的采样率，则仅需要LRCLK_D， 那么LRCLK_A引脚可被编程为GPIO。当LRCLK_A配置为 通用输出时，可通过APIN位置为高电平或低电平；当配 置为通用输入时，其状态则由寄存器0x00确定，表7列出 了ADC接口寄存器及其说明。 表7. ADC接口寄存器 REG 0x07 0x08 0x09 0x0A B7 AWCI APLLEN B6 ABCI B5 B4 APIN B3 ADLY ADCNI[14:8] ADCNI[7:0] AGAIN B2 0 B1 0 B0 0 ANTH ADC接口寄存器位说明 寄存器 功能 ADC字时钟(LRCLK_A)反相 AWCI 当PCM = 0时： 0—LRCLK_A为低电平时，传输左声道数据。 1—LRCLK_A为低电平时，传输右声道数据。 当PCM = 1时： 0—LRCLK_A脉冲的下降沿表示一个新帧的开始。 1—LRCLK_A脉冲的上升沿表示一个新帧的开始。 ADC BCLK反相： ABCI 0—SDOUT在BCLK上升沿上有效。 1—SDOUT在BCLK下降沿上有效。 如果处于主模式，ABCI位没有任何影响。DBCI位控制BCLK至LRCLK_A的时序。 ______________________________________________________________________________________ 25 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ADC接口寄存器位说明(续) 寄存器 功能 LRCLK_A/GPIO配置： APIN 00 01 10 11 = = = = 通用输入 ADC的字时钟 通用输出—低电平 通用输出—高电平 当APIN ≠ 01时，LRCLK_D用作DAC和ADC的字时钟。工作在同一LRCLK_D时，AWCI、ABCI和 ADLY仍然有效，不受DAC模式位设置的影响。 ADC数据延迟 ADLY 0—音频字的最高有效位在LRCLK_A阶跃后的第一个BCLK沿有效。 1—音频字的最高有效位在LRCLK_A阶跃后的第二个BCLK沿有效。 (对于I2S的兼容模式，ADLY = 1) ADC PLL使能。该位仅适用于APIN = 01时，当APIN ≠ 01时，DAC和ADC均采用DPLLEN： APLLEN 0 (对从模式和主模式均有效)—用ADCNI分频位设置LRCLK_A的频率。主模式下，MAX9856按照规定 的分频比产生LRCLK_A；从模式下，MAX9856接收以指定分频比设置的LRCLK_A。 1 (仅对从模式有效)—无论MCLK频率为多少，数字PLL都锁相至外部提供的任意LRCLK_A信号。 ADC LRCLK分频比。如果APIN ≠ 01，DAC和ADC均采用DACNI。当APLLEN设置为低电平时， LRCLK_A的频率由ADCNI确定，常用ADCNI数值请参考表6： ADCNI ADCNI = (65536 x 96 x fLRCLK_A)/fPCLK。 fLRCLK_A = LRCLK_A的频率。 fPCLK = 预分频MCLK内部时钟频率(PCLK)。 ADC输出增益，指定增益在器件输出之前作用到ADC的数字输出。 AGAIN 26 值 0x0 0x1 0x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0xA 0xB 0xC 0xD 0xE 0xF 增益(dB) +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 寄存器 MAX9856 ADC接口寄存器位说明(续) 功能 ADC噪声抑制门限，MAX9856有一个噪声抑制门限，有利于降低音频噪声电平。噪声抑制以 每低于门限2dB衰减1dB的比例对输出进行衰减。ANTH规定了相对于最终ADC输出信号电平的 噪声抑制门限。 噪声抑制门限可以配合AGC使用，也可以单独使用。AGC使能时，只有在AGC增益设置在 最大值时，噪声门限才能够降低输出电平。当与AGC配合使用时，可在-28dB至-48dB之间选择门限。 当AGC使能时，由于AGC将麦克风的PGA设置在最大增益，有效噪声门限提高20dB。 ADC噪声禁止门限电平 ANTH 值 门限(dB) 0x0至0x5 禁用 0x6 -64 0x7 -60 0x8 -56 0x9 -52 0xA -48 0xB -44 0xC -40 0xD -36 0xE -32 0xF -28 数字滤波器 在DAC输入和ADC输出，MAX9856的数字音频接口提供 一阶数字高通滤波器(表8)。每个滤波器的截止频率可以 在5Hz至4kHz之间选择。利用DAC滤波器(DACHP)能够降 低发送到扬声器的低频能量，而这些低频成分是无法恢复 的信号。ADC滤波器(ADCHP)可降低低频噪声，例如风噪。 截止频率由采样率决定，如表9所示。 表8. 数字高通滤波器 REG B7 0x0B 0 B6 B5 ADCHP B4 B3 0 B2 B1 B0 DACHP ______________________________________________________________________________________ 27 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 表9. 数字高通滤波器的截止频率 ADCHP/DACHP LRCLK (kHz) 000 001 (Hz) 010 (Hz) 011 (Hz) 100 (Hz) 101 (Hz) 110 (Hz) 111 (Hz) 8 Off 5 10 20 41 82 170 364 11.025 Off 7 14 28 56 114 235 501 12 Off 8 15 30 61 124 255 545 16 Off 10 20 40 81 165 340 727 22.05 Off 14 28 55 112 227 469 1002 24 Off 15 30 60 122 247 511 1091 32 Off 20 40 80 162 330 681 1455 44.1 Off 28 55 111 224 455 938 2005 48 Off 30 60 121 244 495 1021 2182 64 Off 40 80 161 325 660 1362 2909 88 Off 55 111 222 448 909 1877 4009 96 Off 60 120 241 487 990 2043 4364 自动增益控制 MAX9856 AGC通过连续调节模拟麦克风的PGA保持固定 的信号电平。当 AGC 使能时，不能手动控制输入 PGA。 PGA包括过零检测功能，能够防止增益变化，抑制音频 噪声。 AGC的调整过程包括三个主要阶段。当信号超过AGC门 限时，增益以一阶时间常数按指数规律衰减，该时间常数 定义为建立时间。大信号经过后，增益从最大AGC等待 特定的保持时间。增益从最大衰减值降至最小衰减值所 需要的时间称为释放时间大信号经过后， AGC电路仅应用于麦克风通路的PGA，数字电平检测器则 基于混音信号。只有当LINEIN和AUXIN的输入信号被去 除或衰减时，才使用AGC。 表10列出了AGC寄存器和AGC寄存器位的说明。 表10. 自动增益控制寄存器 REG 0x0C 0x0D B7 0 0 B6 0 B5 AGCRLS 0 B4 B3 B2 B1 AGCATK AGCSRC B0 AGCHLD AGCSTH AGC寄存器位说明 位 功能 AGC释放时间。释放时间是指输入信号降至门限以下并经过保持时间后，增益回到正常电平所需要的 时间： AGCRLS 28 000—78ms 001—156ms 010—312ms (推荐) 011—625ms 100—1.25s 101—2.5s 110—5s 111—10s ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 位 功能 AGC建立时间，建立时间是指输入信号超出门限电平后，降低增益所需要的时间。增益按指数规律衰减， 建立时间定义为一阶时间常数，而非达到最终增益所需要的时间： AGCATK 00—3ms 01—12ms 10—50ms (推荐) 11—200ms AGC保持时间，保持时间是AGC释放之前的延迟时间。只要信号降至AGC门限以下，保持时间计数器就 会启动，并在信号超过门限时复位： AGCHLD 00—禁用AGC 01—50ms 10—100ms (推荐) 11—400ms AGC和噪声抑制门限信号源，选择AGC和噪声抑制门限电路所监测的音频信号： AGCSRC 0—左声道ADC输出 1—左声道 + 右声道ADC输出(使相干信号低于门限3dB) AGC门限。设置AGC增益开始下降的信号电平。监测增益作用到ADC之后的输出。 AGC门限电平 AGCSTH AGCSTH 电平(dB) 0000 -3 0001 -4 0010 -5 0011 -6 0100 -7 0101 -8 0110 -9 0111 -10 1000 -11 1001 -12 1010 -13 1011 -14 1100 -15 1101 -16 1110 -17 1111 -18 ______________________________________________________________________________________ 29 MAX9856 AGC寄存器位说明(续) MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 模拟混音器 MAX9856有两个主模拟混音器，第一个混音器把信号送 入耳机和线出放大器，第二个混音器提供ADC输入。每个 混音器均可为左声道、右声道独立配置，关于音频混音 器的控制寄存器及位说明，请参考表11。 表11. 音频混音器控制寄存器 REG B7 B6 B5 0x0E 0 0 0 MXINL 0x0F 0 0 0 MXINR 0x10 B4 B3 MXOUTL B2 B1 MXOUTR 音频混音器寄存器位说明 位 功能 ADC输入混音器说明 MXINL/MXINR MXINL或MXINR 所选输入源 00000 没有选择输入源 1XXXX 选择AUXOUT X1XXX 选择LINEIN1 XX1XX 选择LINEIN2 XXX1X 选择MICL XXXX1 选择MICR 音频输出混音器说明 MXOUTL/MXOUTR 30 MXOUTL或MXOUTR 所选输入源 0000 没有选择输入源 1XXX 选择MIC L/R PGA输出 X1XX 选择LINEIN1 XX1X 选择LINEIN2 XXX1 选择DAC输出 ______________________________________________________________________________________ B0 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 具有公共返回通路的立体声麦克风可以利用伪差分配制 的优势，把公共返回端连接到MICGND，消除共模噪声。 图3所示为单端和差分麦克风输入的典型电路。麦克风前 置放大器和PGA提供宽范围的增益选择。当增益设置为 0dB时，麦克风输入还可用作额外的线入。 MAX9856具有各种模拟输入。所有输入都有独立的增益控制， 大大提高了灵活性。 AUXIN是单声道辅助输入，可对报警声、蜂鸣声和音效 信号进行混音，从耳机输出或输入到ADC。AUXIN信号 有专用的PGA进行增益调节，并可直接混音到耳机输出， 旁路输出混音器和音量控制。AUXIN也可作为输入，提供 精确的系统测量。这种模式下，PGA被旁路，增大输入阻抗， 并直接连接到ADC。 利用外部偏置电阻，可以从低噪声电源获得一路偏置电压 输出(MICBIAS)，用于麦克风偏置。提供两种麦克风偏置 电压，具体取决于电源电压，表12列出了音频输入控制 寄存器及位说明。 提供三路麦克风输入，两路为伪差分输入，公共地连接 到麦克风前置放大器的反相输入。第三路为全差分输入。 MICBIAS MICBIAS JACKSNS 2.2kΩ JACKSNS 2.2kΩ MICL/MICR INLP MICGND INLN 2.2kΩ (a) (b) 图3. 典型的麦克风连接：(a)伪差分，(b)差分 表12. 音频输入控制寄存器 REG B7 B6 B5 B4 0x11 B3 B2 B1 B0 0 LMICDIF PGADS 0x12 0 0 0 PGAAUX 0x13 0 0 0 PGAL1 0x14 0 0 0 0x15 0 0x16 0 0x17 0 PGAL2 PAENL PGAML PAENR 0 PGAMR 0 0 MMIC MBSEL ______________________________________________________________________________________ 31 MAX9856 模拟输入 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 音频输入寄存器位说明 功能 位 数字音频输入的可编程增益调节 数字音频输入PGA设置 PGADS 32 设置 增益(dB) 设置 增益(dB) 0x00 0 0x93 -15 0x07 -0.5 0x96 -15.5 0x0E -1 0x99 -16 0x15 -1.5 0x9C -16.5 0x1C -2 0x9F -17 0x22 -2.5 0xA2 -17.5 0x29 -3 0xA5 -18 0x2F -3.5 0xA7 -18.5 0x35 -4 0xAA -19 0x3A -4.5 0xAC -19.5 0x40 -5 0xAE -20 0x45 -5.5 0xB3 -21 0x4A -6 0xB7 -22 0x50 -6.5 0xBB -23 0x55 -7 0xBF -24 0x59 -7.5 0xC2 -25 0x5E -8 0xC6 -26 0x63 -8.5 0xC9 -27 0x67 -9 0xCC -28 0x6B -9.5 0xCF -29 0x70 -10 0xD2 -30 0x74 -10.5 0xD4 -31 0x78 -11 0xD6 -32 0x7C -11.5 0xD9 -33 0x7F -12 0xDB -34 0x83 -12.5 0xDD -35 0x86 -13 0xDF -36 0x8A -13.5 0xE1 -37 0x8D -14 0xE2 -38 0x90 -14.5 0xE4 -39 — — 0xE5 -40 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 MAX9856 音频输入寄存器位说明(续) 功能 位 线入的可编程增益调节 线入PGA设置 PGAAUX/ PGAL1/ PGAL2 设置 增益(dB) 设置 增益(dB) 0x00 +30 0x10 -2 0x01 +28 0x11 -4 0x02 +26 0x12 -6 0x03 +24 0x13 -8 0x04 +22 0x14 -10 0x05 +20 0x15 -12 0x06 +18 0x16 -14 0x07 +16 0x17 -16 0x08 +14 0x18 -18 0x09 +12 0x19 -20 0x0A +10 0x1A -22 0x0B +8 0x1B -24 0x0C +6 0x1C -26 0x0D +4 0x1D -28 0x0E +2 0x1E -30 0x0F +0 0x1F -32 ______________________________________________________________________________________ 33 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 音频输入寄存器位说明(续) 功能 位 麦克风输入的左/右声道可编程增益调节。当AGC使能时，PGAML和PGAMR位不能手动编程。可通过监测 PGAML寄存器确定由AGC设置的增益。 麦克风PGA设置 PGAML/ PGAMR 设置 增益(dB) 设置 增益(dB) 0x00 +20 0x0B +9 0x01 +19 0x0C +8 0x02 +18 0x0D +7 0x03 +17 0x0E +6 0x04 +16 0x0F +5 0x05 +15 0x10 +4 0x06 +14 0x11 +3 0x07 +13 0x12 +2 0x08 +12 0x13 +1 0x09 +11 0x0A +10 0x14至0x1F — 左/右声道麦克风前置放大器使能。使能麦克风电路并设置前置放大器增益： PAENL/PAENR MMIC 00—禁用麦克风 01—0dB 10—20dB 11—30dB 麦克风静音使能 MICBIAS电压选择： MBSEL 0—MICBIAS = 1.5V 1—MICBIAS = 2.4V (只有当AVDD ≥ 2.7V时使用) 左声道麦克风输入选择： LMICDIF 34 0—MICL/MICGND (伪差分输入) 1—INLP/INLN (差分输入) ______________________________________________________________________________________ 0 — 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 MAX9856采用具有DirectDrive技术的立体声耳机放大器和 线出放大器。采用DirectDrive技术省去了输出端价格昂贵 的大尺寸隔直流电容。DirectDrive偏置方案如图4所示。 耳机输出具有独立的左/右声道音量控制，而线出则产生 固定电平信号。 音频输出具有接地检测功能，有助于减小接地噪声的影响。 许多系统中，线出和耳机插孔的接地回路被其它功能所 占用，例如视频信号和麦克风信号。共用地平面会引入 音频干扰。MAX9856的接地检测为输入并耦合到输出音 频信号的干扰信号提供了一条通路，有助于降低音频噪声。 将HGNDSNS直接连接到耳机插孔的接地端，使能耳机的 接地检测功能(图5)。同样，将LGNDSNS直接接到线出插 孔的接地端，使能线出的接地检测功能。如果不需要接 地检测，则将HGNDSNS和LGNDSNS连接到AGND，表13 列出了音频输出控制寄存器及其位的说明。 MAX9856 音频输出 AVDD AVDD AVDD/2 AGND GND SVSS CONVENTIONAL AMPLIFIER BIASING SCHEME DirectDrive AMPLIFIER BIASING SCHEME 图4. 传统放大器输出与MAX9856 DirectDrive输出的比较 HPL GND HPR HPL HPR HGNDSNS 图5. 接地检测连接 ______________________________________________________________________________________ 35 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 表13. 音频输出控制寄存器 REGISTER B7 B6 B5 B4 0x18 0 HPMUTE HPVOLL 0x19 0 0 HPVOLR 0x1A 0 VSEN AUXDC B3 AUXMIX B2 0 B1 0 B0 HPMODE 音频输出控制寄存器位说明 位 HPMUTE 功能 耳机静音使能 耳机音量控制 耳机音量控制 HPVOLL/HPVOLR VSEN 设置 增益(dB) 设置 增益(dB) 设置 增益(dB) 0x00 +5.5 0x0E -8 0x1C -36 0x01 +5 0x0F -10 0x1D -38 0x02 +4.5 0x10 -12 0x1E -40 0x03 +4 0x11 -14 0x1F -42 0x04 +3.5 0x12 -16 0x20 -46 0x05 +3 0x13 -18 0x21 -50 0x06 +2.5 0x14 -20 0x22 -54 0x07 +2 0x15 -22 0x23 -58 0x08 +1 0x16 -24 0x24 -62 0x09 0 0x17 -26 0x25 -66 0x0A -1 0x18 -28 0x26 -70 0x0B -2 0x19 -30 0x27 -74 0x0C -4 0x1A -32 0x28至0x3F 静音 0x0D -6 0x1B -34 — — 音量摆幅控制使能。音量变化时如果音量摆幅控制使能，实际音量将经过所有中间设置平滑变化。 辅助输入直流测量模式： AUXDC 0—对于音频信号，AUXIN连接到输入PGA。 1—AUXIN直接连接到ADC输入进行直流测量。 将MXINL置为10000，以便正常工作。 连接到耳机放大器的辅助输入： AUXMIX 0—AUXIN不接耳机放大器。 1—将AUXIN直接混音到耳机放大器，旁路输出混音器。 耳机输出模式： HPMODE 36 00—关闭 01—标准单声道模式(HPL = 单声道，HPR = 关闭) 10—双路单声道模式(HPL = HPR = 单声道) 11—立体声模式 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 MAX9856具有耳机检测功能，可检测插头的插入、拔出 以及负载类型。当检测到有插头插入时，触发IRQ中断， 向微控制器发出事件报警。图6所示为插孔检测的典型配 置，表14为耳机检测控制寄存器及其位说明。 睡眠模式的插孔检测 当MAX9856处于关断状态而保持电源供电时，可使能睡 眠模式下的插孔检测功能，以检测插孔的插入。睡眠模 式下在JACKSNS和HPL处施加2µA的上拉电流，空载时将 JACKSNS 和 HPL 的电压拉至 AVDD。当有插头插入时， JACKSNS、HPL或二者加载至满负荷，使输出电压几乎降 至0V，并分别清除JKSNS或LSNS位。LSNS和JKSNS位的 改变将置位JDET，如果IJDET置位，则在IRQ触发一次中断。 中断向微控制器报告插孔已被插入，使微控制器能够进 行相应的响应。 所示，VMIC 通过MICBIAS上拉。当有麦克风连接时，假设 V MIC 处于0V和V MICBIAS 的95%之间。如果插头拔出，则 VMIC 增加至VMICBIAS。该事件引起JKMIC置位，向系统报 告已经拔出耳机。如果插头插入，V MIC 降至V MICBIAS 的 95%以下，并清除JKMIC位，报告插头已经插入。可配置 JKMIC位产生一个硬件中断，向微控制器报告插头的拔出 和插入事件。 电阻检测 MAX9856可通过向HPL、HPR和JACKSNS施加一个2mA的 上拉电流检测负载类型。为了使咔嗒/噼噗声最小，电流 的上升、下降过程建立在24ms。通过适当配置EN位，可 分别向HPL、HPR和JACKSNS施加2mA电流。当2mA电流 完成上升过程时，更新HSDETL、HSDETR和JSDET，以反 映电阻测试结果。必须清零EN并复位才能重新测量电阻， 图7和表15所示为电阻的检测过程。 上电插孔检测 当MAX9856处在正常运行状态，并且麦克风接口使能时， 则可通过JACKSNS引脚检测插头的插入和拔出，如图6 MICBIAS HPL GND MIC HPR JACKSNS HPL HPR MICL 图6. 插孔检测时的插孔配置实例 I SET EN BITS TO 1 READ HSDETL, HSDETR, JSDET SET EN BITS TO 0 IMPEDANCE DETECTION COMPLETE tO tO + 24ms tf - 24ms tf 2mA 图7. 电阻检测期间，HPL、HPR或JACKSNS的电流 ______________________________________________________________________________________ 37 MAX9856 耳机检测 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 表14. 耳机检测控制寄存器 REG B7 B6 B5 B4 B3 0x1B 0 0 0 0 JDETEN B2 B1 B0 EN 表15. 阻抗检测程序 TIME t0 EVENT Disable the headphone amplifiers. Set EN = 111 to enable the detection circuitry. t0 + 24ms IRQ set high. Indicates that the detection current has reached its final value and the impedance has been stored in HSDETL, HSDETR, and JSDET. tf -24ms Once the impedance of HPL, HPR, and JACKSNS has been read, set EN = 000 to shut down the detection circuitry. tf IRQ set high. Indicates that the detection circuitry is completely shut down and the headphone amplifiers can be reenabled. 耳机检测寄存器位说明 功能 位 插孔检测使能 JDETEN 睡眠模式—使能HPL和JACKSNS上的上拉，以检测插孔是否插入。除非JDETEN = 1并且SHDN = 0， 否则LSNS和JKSNS无效。 常规模式—使能JACKSNS的比较器电路，以检测电压变化。除非JDETEN = 1并使能麦克风电路， 否则JKMIC无效。 电阻检测使能。使能HPL、HPR和JACKSNS的电阻检测电路。当EN = 000时，HSDETL、HSDETR和 JSDET置为11。关于读取负载电阻的详细信息，请参考表2状态寄存器位说明。 阻抗检测使能说明 EN 38 说明 EN 000 禁止 1xx 使能JACKSNS引脚的电阻检测 x1x 使能HPR引脚的电阻检测 xx1 使能HPL引脚的电阻检测 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 功能，从而节省功耗。表16列出了功率管理寄存器和寄 存器位的说明。 MAX9856具有全面的功率管理功能，能够禁用不使用的 表16. 功率管理寄存器 REGISTER B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 0x1C SHDN 0 DIGEN LOUTEN DALEN DAREN ADLEN ADREN 功率管理寄存器位说明 功能 位 SHDN 关断。忽略所有设置，强制整个器件进入关断状态。 数字核使能。设置为高电平时允许使用DAC和ADC。 DIGEN 线出使能。 左声道DAC使能。 LOUTEN DALEN DAREN ADLEN 右声道DAC使能。 左声道ADC使能。 ADREN 右声道ADC使能。 I2C串行接口 MAX9856提供与I 2C/SMBus TM 兼容的2线串行接口，包括 一条串行数据线(SDA)和一条串行时钟线(SCL)。SDA和 SCL支持MAX9856与主控设备之间以高达400kHz的时钟 速率进行通信，图8所示为2线接口的时序图。主控设备 产生SCL并启动总线的数据传输。主设备通过发送适当的 从地址、寄存器地址和随后的数据字，向MAX9856写入 数据。每个传输序列都以START (S)或REPEATED START (Sr) 条件和STOP (P)条件打包成帧。传输到MAX9856的每 个字长为8位，并且后面跟随一个应答时钟。从MAX9856 读取数据的主设备发送相应的从地址，从地址后面是9个 SCL脉冲。MAX9856在SDA上传输数据并与主设备产生的 SCL脉冲保持同步。主设备应答收到的每个字节数据。每 个读序列都以 START或REPEATED START条件、非应答 和STOP条件打包成帧。SDA既可作为输入亦可作为开漏 输出。SDA需要外接一个上拉电阻，通常大于500Ω；SCL 仅可作为输入。如果在总线上有多个主设备，或单个主 设备具有开漏SCL输出，SCL也需要外接一个上拉电阻， 通常大于500Ω。SDA和SCL总线上的串联电阻可选。串联 电阻用来保护MAX9856的数字输入免遭总线高压毛刺的 损坏，将总线信号的串扰和负脉冲信号降至最小。 SDA tHD, STA tSU, DAT tHD, DAT tLOW tBUF tHD, STA tSP tSU, STO SCL tHD, STA tHIGH START CONDITION tR tF REPEATED START CONDITION STOP CONDITION START CONDITION 图8. 2线接口时序图 SMBus是Intel Corp.的商标。 ______________________________________________________________________________________ 39 MAX9856 功率管理和控制 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 位传输 每个SCL周期传输一个数据位。在SCL脉冲为高电平时， SDA数据必须保持稳定。SCL为高电平时，SDA的变化将 产生控制信号(请参考 START和STOP条件 部分)。 START和STOP条件 总线未使用时，SDA和SCL为高电平空闲状态。主设备通 过发送START条件启动通信，START条件是在SCL为高时 SDA由高到低的跳变。STOP条件是SCL为高时SDA由低 到高的跳变(图 9)。来自主设备的 START 条件启动向 MAX9856的数据传输。通过发送STOP条件，主设备终止 数据传输并释放总线。如果发送的是REPEATED START 条件而不是STOP条件，总线将保持有效状态。 提前STOP条件 MAX9856 在数据传输的任何位置均可识别 STOP 条件， 除非是在同一个SCL脉冲高电平期间发生了START条件和 STOP条件。为了正常工作，请勿在START条件的同一个 SCL脉冲高电平期间发送STOP条件。 S Sr 从地址 MAX9856的从地址可设置为0x20或0010000。该地址定义 为7个最高有效位(MSB)和随后的读/写位。将读/写位置1， 将MAX9856置为读模式；将读/写位置0，则将MAX9856 置为写模式。该地址是在START条件后发送到MAX9856 的第一个字节。 应答 应答位(ACK)是第9个时钟位，写模式下，MAX9856将其 作为握手信号，用于应答每个收到的数据字节(见图10)。 如果成功接收了一个字节，MAX9856在主设备产生的第9 个时钟脉冲将SDA拉低。通过监测ACK可以检测失败的 数据传输。如果接收设备忙或系统发生故障，则会发生 不成功的数据传输。在发生数据传输失败的情况下， 总线主控设备会重新启动通信。 读模式下，主设备在第9个时钟脉冲拉低SDA，确认数据 接收。每个读字节后，主设备都会发送应答位，使数据 继续传输。当主设备从MAX9856读取到数据的最后一个 字节时，发送非应答，随后是STOP条件。 CLOCK PULSE FOR ACKNOWLEDGMENT P START CONDITION SCL SCL 1 2 8 NOT ACKNOWLEDGE SDA SDA ACKNOWLEDGE 图9. START、STOP和REPEATED START条件 40 图10. 应答 ______________________________________________________________________________________ 9 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 对MAX9856的写操作包括发送START条件、从地址(R/W 位置0)、1个用来配置内部寄存器地址的字节、1个或多个 数据字节和STOP条件。图11所示是向MAX9856写入1个 字节数据时的正确帧格式；图12所示是向MAX9856写入 n个字节数据时的正确帧格式。 从地址(R/W 位置 0)表示主设备要向 MAX9856 写数据。 MAX9856在主设备产生的第9个SCL脉冲确认收到地址。 发送到MAX9856的第三字节包含写入所选寄存器的数据。 来自MAX9856的应答脉冲表示收到数据字节。每次接收 数据后，地址指针自动递增到下一个寄存器地址。自动 递增功能使主机能够在一帧内连续写入寄存器。图12给 出了在一个帧写入多个寄存器的时序。主设备通过发送 STOP条件终止传输。 地址大于0x1C的寄存器保留，以备将来使用。请不要向 这些地址执行写操作。 从主机发送的第二字节用于配置MAX9856的内部寄存器 地址指针。指针通知MAX9856写入下一个字节的位置。 MAX9856在收到地址指针数据后发送应答脉冲。 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 B7 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 SLAVE ADDRESS S 0 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 A REGISTER ADDRESS A DATA BYTE A R/W P 1 BYTE AUTOINCREMENT INTERNAL REGISTER ADDRESS POINTER 图11. 向MAX9856写入1个字节数据 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 S SLAVE ADDRESS 0 A R/W REGISTER ADDRESS B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 A DATA BYTE 1 A 1 BYTE DATA BYTE n A P 1 BYTE AUTOINCREMENT INTERNAL REGISTER ADDRESS POINTER 图12. 向MAX9856写入n个字节数据 ______________________________________________________________________________________ 41 MAX9856 写数据格式 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 读数据格式 发送从地址并将R/W位置1，以此启动读操作。MAX9856 在第 9 个 SCL 时钟脉冲拉低 SDA，应答收到从地址。 START命令后面跟随的读命令将地址指针复位至寄存器 0x00。从MAX9856发送的第一个字节是寄存器0x00的内容， 发送数据在SCL的上升沿有效。地址指针在每次读取数据 字节后都自动递增。这种自动递增功能允许在一帧内连续 读取所有寄存器的内容。在任何读数据字节之后，均可 发送STOP条件。如果发送了一个STOP条件，其后又跟随 另一个读操作，则读取的第一个字节为寄存器0x00的数据。 发送读命令之前，可将地址指针预置为特定的寄存器。 主机首先发送MAX9856从地址并将R/W位置0，随后是寄 存器地址，预设地址指针。然后发送REPEATED START 条件和从地址，R/W位置1。MAX9856随后将传输指定寄 存器的内容。第一字节传输之后地址指针自动递增。主 设备在应答时钟脉冲确认收到字节。除最后一个字节外， 主设备必须应答所有正确接收到的字节。最后一个读取 字节之后必须跟随一个来自主机的非应答条件，然后是 STOP条件。图13所示为从MAX9856读取1个字节的帧格 式；图14所示为从MAX9856读取多个字节的帧格式。 NOT ACKNOWLEDGE FROM MASTER S SLAVE ADDRESS 0 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 A R/W REGISTER ADDRESS A Sr SLAVE ADDRESS REPEATED START 1 R/W A DATA BYTE A P 1 BYTE AUTOINCREMENT INTERNAL REGISTER ADDRESS POINTER 图13. 从MAX9856读取1个字节数据 S SLAVE ADDRESS 0 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 ACKNOWLEDGE FROM MAX9856 A R/W REGISTER ADDRESS A REPEATED START Sr SLAVE ADDRESS 1 R/W A DATA BYTE A 1 BYTE AUTOINCREMENT INTERNAL REGISTER ADDRESS POINTER 图14. 从MAX9856读取n个字节数据 42 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 适当的布局和接地对获得最佳性能至关重要。电源输入 和放大器输出采用较宽的引线，可最大限度地降低寄生 电阻所引起的损耗。适当的接地有助于改善音频性能， 使声道之间的串扰最小，并可防止开关噪声耦合到音频 信号。采用星形接地将AGND、DGND、CPGND和PGND 连接到PCB的单个节点。使DGND、CPGND及所有承载 开关瞬态或数字信号的引线远离AGND及模拟音频信号 通路。将所有与电荷泵相关的元件接地端(CPVSS旁路和 CPVDD旁路)连接到CPGND。将所有数字I/O端接连接到 DGND，包括DVDD和DVDDS2旁路。将REF和MICBIAS 旁路至AGND。 _______________________________ 引脚配置 在器件处将PVSS和SVSS连接在一起，使电荷泵保持电容 (C2)尽量靠近SVSS，接地端连接到CPGND。用一个1µF电 容将CPVDD旁路至CPGND，并使旁路电容尽量靠近器件。 MAX9856薄型QFN封装在其下方有一个裸焊盘，该焊盘 提供了从管芯到PCB的直接导热通路，可降低封装热阻。 请将裸焊盘连接到AGND。 MAX9856 评估板(EV Kit)提供了一个PCB布局范例。利用 该评估板可快速设置MAX9856，评估板包括简便的评估 软件，用于控制其内部寄存器。 _______________________________ 芯片信息 PROCESS: BiCMOS SCL SDA IRQ LRCLK_D BCLK SDOUT SDIN DVDDS2 LRCLK_A MCLK TOP VIEW 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 DVDD 31 20 CPVDD DGND 32 19 C1P INLN 33 18 CPGND INLP 34 17 C1N 16 PVSS MICL 35 MAX9856 MICGND 36 15 SVSS 14 HPR MICR 37 MICBIAS 38 AGND 39 13 HPL *EP + 12 AVDD 11 HGNDSNS 6 7 8 9 10 LGNDSNS LOUTL LOUTR AUXIN 5 REF LINEIN2 * EP = EXPOSED PAD. 4 MBIAS 3 NREG 2 PREG 1 LINEIN1 JACKSNS 40 THIN QFN (6mm x 6mm) ______________________________________________________________________________________ 43 MAX9856 PCB布局和旁路 _____________________________________________________________________________ 封装信息 如需最近的封装外形信息和焊盘布局，请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。 QFN THIN.EPS MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 44 ______________________________________________________________________________________ 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 封装类型 封装编码 文档编号 40 TDFN-EP T4066-5 21-0141 ______________________________________________________________________________________ 45 MAX9856 ______________________________________________________________________________ 封装信息(续) 如需最近的封装外形信息和焊盘布局，请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。 MAX9856 低功耗音频CODEC， 提供DirectDrive耳机放大器 ____________________________________________________________________________ 修订历史 修订次数 修订日期 说明 0 3/08 最初版本。 1 9/08 为 Electrical Characteristics 表增加注释1。 修改页 — 2–10 Maxim 北京办事处 北京 8328信箱 邮政编码 100083 免费电话：800 810 0310 电话：010-6211 5199 传真：010-6211 5299 Maxim不对Maxim产品以外的任何电路使用负责，也不提供其专利许可。Maxim保留在任何时间、没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利。 46 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600 © 2008 Maxim Integrated Products Maxim 是 Maxim Integrated Products, Inc. 的注册商标。