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D類耳機(jī)放大器芯片NJU8721及其應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2008-05-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 概述
立體聲耳機(jī)是一種應(yīng)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。該以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(hào)轉(zhuǎn)換成PWM信號(hào)輸出,然后再利用外部LC濾波器將PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),從而使耳機(jī)發(fā)出聲響。它是開關(guān)型(D類)放大器,最大優(yōu)點(diǎn)是效率高,因而特別適合于在便攜式音頻裝置中應(yīng)用。
2 主要功能與特點(diǎn)
內(nèi)含上電復(fù)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(jí)等電路,圖1所示是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。


NJU8721采用CMOS20腳SSOP封裝。其主要功能特點(diǎn)如下:
從MCK端輸入的256fs時(shí)鐘可用作系統(tǒng)時(shí)鐘,音頻DAC采樣速率fs在28~100kHz之間。
內(nèi)置8fs過采樣數(shù)字濾波器,對(duì)音頻數(shù)據(jù)通過串行功能控制可實(shí)現(xiàn)衰減和去加重。
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(zhuǎn)換成32fs的1位PWM數(shù)據(jù)。
通過腳MODE(9腳)可選擇控制模式,具體方法如表1所列。


串行數(shù)字音頻數(shù)據(jù)接口格式可在I2s、對(duì)齊的(justified)最高位(MSB)或最低位(LSB)中選擇,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為16位或18位。串行音頻數(shù)據(jù)將在位時(shí)鐘(BCK)信號(hào)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(dá)移位寄存器的數(shù)據(jù)將在左/右通道輸入時(shí)鐘(LRCK)的上升沿或下降沿被傳送。串行音頻數(shù)據(jù)時(shí)鐘(BCK)、左/右通道輸入時(shí)鐘(LRCK)與主時(shí)鐘(MCK)同步。
當(dāng)控制模式選擇在串行控制時(shí),可用控制寄存器設(shè)定各種模式??刂茢?shù)據(jù)將從F2/SCK的上升沿引入,同時(shí)在Fl/REQ的上升沿被置位并進(jìn)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(shí)序圖。


表2所列是NJU8721的串行數(shù)據(jù)格式?,F(xiàn)對(duì)其中的具體含義介紹如下:
(1)ATYN6-ATTNO
當(dāng)B7為"0"時(shí),B0-B6可用于設(shè)定衰減數(shù)據(jù)。衰減值(ATF)為:
ATT=DATA-121
式中:DATA為衰減點(diǎn)的衰減值,式中的單位為dB,該衰減器共設(shè)107階(步)。
(2)DEMP0和DEMPl
DEMP0和DEMPl用于控制去加重開/關(guān)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(dāng)MUTE為0時(shí),靜音操作關(guān)閉,為1時(shí)開通。默認(rèn)狀態(tài)為靜音關(guān)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(dāng)復(fù)位端lIST為"廠時(shí),復(fù)位接通,當(dāng)RST為"0"時(shí),復(fù)位截止。
(6)TRST
當(dāng)TRST為"廠時(shí),數(shù)據(jù)總線接通;當(dāng)TRST為"0"時(shí),數(shù)據(jù)總線設(shè)置關(guān)閉。
(7)MUTY2-MUTF0
MUTF2-MUrlT0用于設(shè)定衰減器過渡時(shí)間。具體的設(shè)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(biāo)如下:
電源電壓VDD:3~3.6V;
驅(qū)動(dòng)電壓VDDL/VDDR:VDD~5.25V;
電源電流IDD:9mA(無載和無信輸入時(shí)典型值);
待機(jī)電流IST:小于10μA;
輸入電壓范圍:VIN=0.7VDD-VDD;VIL=0~0.3VDD;
效率大于80%;
輸出THD小于0.1%(RL=16Ω,Vo=-6dB);
輸出功率:P01=48mW+48mW(RL=16Ω,V0=0dB),P02:80mW+80mW(V0=0dB,RL=8Ω);
信噪比:S/N≥80dB;
通帶響應(yīng):PR≤1dB(20Hz~20kHz);
工作溫度范圍:-40~+85C。
4 典型應(yīng)用
NJU8721的典型應(yīng)用電路如圖3所示。其中3.3V電源電壓加至IC的20腳,開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器輸出的3.3~5.25V的穩(wěn)定電壓分別加到IC的5腳和6腳,從而為輸出驅(qū)動(dòng)器電路提供DC偏置。數(shù)字音頻數(shù)據(jù)從12腳-15腳輸入后,即可通過IC的1腳、9腳、10腳和16-19腳輸入模式控制信號(hào)。在IC的4腳和7腳上的PWM信號(hào)分別經(jīng)LC濾波器轉(zhuǎn)換后可產(chǎn)生模擬音頻信號(hào)以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)聲道上的16Ω耳機(jī)。



關(guān)鍵詞: 8721 NJU 耳機(jī)放大器 芯片

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