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        數(shù)字音頻D類耳機放大器芯片NJU8721及其應用

        ——
        作者:北京智千里科貿(mào)有限公司 祝大衛(wèi) 時間:2006-10-26 來源: 收藏
        概述

        是一種應用非常廣泛的便攜式音頻裝置。新日本無線電(NJR或JRC)公司推出的
        單片IC是一種50mW+50mW的立體聲D類數(shù)字耳機放大器。該芯片以6階Δ-E調(diào)制為主要特征,且內(nèi)含數(shù)字衰減器、靜音和去加重電路。的功能是將數(shù)字源輸人信號轉換成PWM信號輸出,然后再利用外部LC濾波器將PWM信號轉換為模擬信號,從而使耳機發(fā)出聲響。它是開關型(D類)放大器,最大優(yōu)點是效率高,因而特別適合于在便攜式音頻裝置中應用。

        2 主要功能與特點

        芯片內(nèi)含上電復位電路、同步電路、串行音頻數(shù)據(jù)接口、控制電路、8f。過采樣數(shù)字濾波器、6階32fsΔ-∑與PWM電路以及左/右聲道輸出級等電路,圖1所示是其內(nèi)部結構框圖。


        NJU8721采用CMOS20腳SSOP封裝。其主要功能特點如下:

      3. 從MCK端輸入的256fs時鐘可用作系統(tǒng)時鐘,音頻DAC采樣速率fs在28~100kHz之間。

      4. 內(nèi)置8fs過采樣數(shù)字濾波器,對音頻數(shù)據(jù)通過串行功能控制可實現(xiàn)衰減和去加重。

      5. 內(nèi)部32fs 6th, Δ-∑與PWM可將8fs的過采樣數(shù)字濾波器音頻數(shù)據(jù)轉換成32fs的1位PWM數(shù)據(jù)。

      6. 通過腳MODE(9腳)可選擇控制模式,具體方法如表1所列。


      7. 串行數(shù)字音頻數(shù)據(jù)接口格式可在I2s、對齊的(justified)最高位(MSB)或最低位(LSB)中選擇,數(shù)據(jù)長度為16位或18位。串行音頻數(shù)據(jù)將在位時鐘(BCK)信號的上升沿產(chǎn)生,并從IC的DIN端(15腳)輸入到內(nèi)部移位寄存器。到達移位寄存器的數(shù)據(jù)將在左/右通道輸入時鐘(LRCK)的上升沿或下降沿被傳送。串行音頻數(shù)據(jù)時鐘(BCK)、左/右通道輸入時鐘(LRCK)與主時鐘(MCK)同步。


      8. 當控制模式選擇在串行控制時,可用控制寄存器設定各種模式??刂茢?shù)據(jù)將從F2/SCK的上升沿引入,同時在Fl/REQ的上升沿被置位并進入控制寄存器。在F1/REQ上升脈沖到來之前,最后8位數(shù)據(jù)有效。圖2為控制寄存器的時序圖。

        表2所列是NJU8721的串行數(shù)據(jù)格式?,F(xiàn)對其中的具體含義介紹如下:


        (1)ATYN6-ATTNO

        當B7為"0"時,B0-B6可用于設定衰減數(shù)據(jù)。衰減值(ATF)為:

        ATT=DATA-121

        式中:DATA為衰減點的衰減值,式中的單位為dB,該衰減器共設107階(步)。

        (2)DEMP0和DEMPl

        DEMP0和DEMPl用于控制去加重開/關和采樣頻率,具體控制方法如表3所列。

        (3)MUTE

        MUTE用于控制靜音操作,當MUTE為0時,靜音操作關閉,為1時開通。芯片默認狀態(tài)為靜音關閉。

        (4)F0、F1和F2

        F0、F1、F2與FO/DATA、F1/REQ、F2/SCK腳的控制方法相同,其主要作用是選擇數(shù)字音頻接口格式,具體操作如表4所列。


        (5)lIST

        當復位端lIST為"廠時,復位接通,當RST為"0"時,復位截止。

        (6)TRST

        當TRST為"廠時,數(shù)據(jù)總線接通;當TRST為"0"時,數(shù)據(jù)總線設置關閉。

        (7)MUTY2-MUTF0

        MUTF2-MUrlT0用于設定衰減器過渡時間。具體的設定方法如表5所列。

        3 主要參數(shù)

        NJU8721的主要參數(shù)據(jù)指標如下:

      9. 電壓VDD:3~3.6V;
      10. 驅動電壓VDDL/VDDR:VDD~5.25V;

      11. 電流IDD:9mA(無載和無信輸入時典型值);

      12. 待機電流IST:小于10μA;

      13. 輸入電壓范圍:VIN=0.7VDD-VDD;VIL=0~0.3VDD;

      14. 效率大于80%;

      15. 輸出THD小于0.1%(RL=16Ω,Vo=-6dB);

      16. 輸出功率:P01=48mW+48mW(RL=16Ω,V0=0dB),P02:80mW+80mW(V0=0dB,RL=8Ω);
      17. 信噪比:S/N≥80dB;
      18. 通帶響應:PR≤

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