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[AK4223]
AK4223 6:2 Audio Switch and 6:2 Video Switch 概 要 AK4223はオーディオ6:2、ビデオ6:2のAVスイッチです。CMOSプロセスを採用し消費電力を抑えつつ 高特性を実現します。オーディオ部、ビデオ部とも差動入力回路に対応しており、外部入力時のグラン ドノイズを分離することが可能です。オーディオ部は差動入力回路、オーディオLPF、0dB/-6dBゲイン 切り替えアンプを内蔵しており、オーディオ出力の外付けLPFを不要にします。ビデオ部は入力クラン プ回路、6dBアンプ、ビデオドライバを内蔵しており、外付け回路を削減します。AK4223は小型48ピ ンLQFPに実装され、基板スペースを削減しカーナビゲーションシステムに最適です。 特
長
1. オーディオ部 • 6入力 2出力 セレクタ • グランドノイズ除去用差動入力回路内蔵 • オーディオLPF回路内蔵 • 出力ゲインコントロール内蔵：0dB ∼ - 6dB, -1dB Step • S/(N+D): 90dB (@0dBV) • ダイナミックレンジ: 94dB • チャネル独立ミュート機能 2. ビデオ部 • 6入力 2出力 セレクタ • コンポジット信号入力：6系統 • Sync-tip クランプ回路内蔵 • コンポジット信号出力用ビデオドライバ内蔵(+6dB/+3dB/0dB/-3dB) • 出力ゲインコントロール内蔵：-1dB ∼ +1dB, 0.1dB Step • ビデオLPF内蔵(帯域:6MHz) • S/N: 65dB • チャネル独立ミュート機能 3. コントロール部 • シリアルµP I/F対応 (I2C) 4. 電源電圧：7.5V ∼ 9.5V 5. Ta = -40 ∼ 85 °C 6. Package : 48pin LQFP
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Audio Block SW1 LIN1 VCOM
GND1
LPF
0dB~ -6dB
LOUT1
LPF
0dB~ -6dB
ROUT1
LPF
0dB~ -6dB
LOUT2
LPF
0dB~ -6dB
ROUT2
RIN1 SW2
Input #1
LIN2 GND2 RIN2
(same circuit)
LIN3 GND3 RIN3
(same circuit)
LIN4 GND4 RIN4
(same circuit)
LIN5 GND5 RIN5
(same circuit)
LIN6 GND6 RIN6
(same circuit)
Input #2
Input #3
Bias Input #4
VCOM
Input #5
Regulator1
Input #6
VSS1 AVDD RVDD VVDD
VIN1
SW3
Regulator2
REGV
VGND1
VSS2
VIN2 VGND2
VR1
VIN3 VGND3
SW4
GCA
LPF (same circuit)
VIN5 VGND5
(same circuit)
VIN6 VGND6
(same circuit)
VOUT1 −3/0/+3/+6dB
(same circuit)
VIN4 VGND4
SCL SDA
LPF
(same circuit)
GCA
VOUT2 VR2
Bias
Video Block
Register Control
RSTN
Figure 1. AK4223 Block Diagram
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■ オーダリングガイド AK4223VQ AKD4223
-40 ∼ +85°C 48pin LQFP (0.5mm pitch) Evaluation Board for AK4223
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LIN3
GND3
RIN3
LIN4
GND4
RIN4
LIN5
GND5
RIN5
LIN6
GND6
RIN6
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
■ ピン配置
VSS1
37
24
LOUT1
RIN2
38
23
ROUT1
GND2
39
22
LOUT2
LIN2
40
21
ROUT2
RIN1
41
20
RVDD
GND1
42
19
AVDD
LIN1
43
18
VVDD
17
RSTN
AK4223 Top Vie w
3
10
11
12
VGND1
VIN1
VR2
9
VOUT2
VIN2
13 8
48
VGND2
VGND6
7
VOUT1
VIN3
14
6
47
VGND3
VSS2
5
VR1
VIN4
15
4
46
VGND4
SCL
3
REGV
VIN5
16
2
45
VGND5
SDA
1
44
VIN6
VCOM
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ピン／機能 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pin Name VIN6 VGND5 VIN5 VGND4 VIN4 VGND3 VIN3 VGND2 VIN2 VGND1 VIN1
I/O I I I I I I I I I I I
VR2
O
13 14 15
VOUT2 VOUT1
O O
VR1
O
16
REGV O
17
RSTN
I
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
VVDD AVDD RVDD ROUT2 LOUT2 ROUT1 LOUT1 RIN6 GND6 LIN6 RIN5 GND5 LIN5 RIN4 GND4 LIN4 RIN3 GND3 LIN3 VSS1 RIN2 GND2 LIN2
O O O O I I I I I I I I I I I I I I I
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Function Video Signal Input Pin 6. Video GND Input Pin 5. Video Signal Input Pin 5. Video GND Input Pin 4. Video Signal Input Pin 4. Video GND Input Pin 3. Video Signal Input Pin 3. Video GND Input Pin 2. Video Signal Input Pin 2. Video GND Input Pin 1. Video Signal Input Pin 1. Video Signal Clamp Reference Pin 2. Normally connected to VSS2 with a 0.1μF capacitor. Video Signal Output Pin 2. Video Signal Output Pin 1. Video Signal Clamp Reference Pin 1. Normally connected to VSS2 with a 0.1μF capacitor. Regulator Output Pin for the power supply of Video Core Circuit. TYP: 5.0V For stability of the regulator, this pin must connect to VSS2 with a 10μF capacitor. Reset Mode Pin “L”: Reset mode (All registers are initialized to their default values.) “H”: Normal operation Power Supply Pin: 7.5V~9.5V Power Supply Pin: 7.5V~9.5V Power Supply Pin: 7.5V~9.5V Audio Signal Output Pin ROUT 2. Audio Signal Output Pin LOUT 2. Audio Signal Output Pin ROUT 1. Audio Signal Output Pin LOUT 1. Audio Signal Input Pin RIN 6. Audio GND Input Pin GND 6. Audio Signal Input Pin LIN 6. Audio Signal Input Pin RIN 5. Audio GND Input Pin GND 5. Audio Signal Input Pin LIN 5. Audio Signal Input Pin RIN 4. Audio GND Input Pin GND 4. Audio Signal Input Pin LIN 4. Audio Signal Input Pin RIN 3. Audio GND Input Pin GND 3. Audio Signal Input Pin LIN 3. Audio Ground Pin. Audio Signal Input Pin RIN 2. Audio GND Input Pin GND 2. Audio Signal Input Pin LIN 2.
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ピン／機能 (続き) No. 41 42 43 44
Pin Name RIN1 GND1 LIN1
I/O I I I
VCOM
O
45 46 47 48
SDA SCL VSS2 VGND6
I/O I I
Function Audio Signal Input Pin RIN 1. Audio GND Input Pin GND 1. Audio Signal Input Pin LIN 1. Audio VCOM Voltage Pin. Normally connected to VSS1 with a 1μF electrolytic capacitor. Control Data Pin. Control Data Clock Pin. Video Ground Pin. Video GND Input Pin 6.
■ 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
Audio 入力
LIN1-6, RIN1-6, GND1-6
オープン
Video 入力 Audio, Video 出力
VIN1-6, VGND1-6 LOUT1-2, ROUT1-2, VOUT1-2
VSS2に接続 オープン
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絶対最大定格 (VSS1=VSS2 =0V; Note 1) Parameter Power Supply
Symbol AVDD VVDD RVDD Input Current (any pins except for supplies) IIN Audio Input Voltage VINA Video Input Voltage VINV Digital Input Voltage VIND Ambient Operating Temperature Ta Storage Temperature Tstg 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. AVDDとRVDDは同じ電位にして下さい。
min
max
Units
-0.3
+14.0
V
-0.3 -0.3 -0.3 -40 -65
±10 AVDD+0.3 5.5 5.5 85 150
mA V V V °C °C
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 AVDD VVDD RVDD Note 3. AVDDとRVDDは同じ電位にして下さい。 注意:
min
typ
max
Units
7.5
9.0
9.5
V
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; AVDD= RVDD= VVDD= 9.0V; VSS1= VSS2 = 0V) Power Supplies Parameter min typ max Power Supply (AVDD+RVDD+VVDD) Normal Operation (Note 4), (RSTN pin = “H”) 33 50 Power-Down Mode (Note 5), (RSTN pin = “L”) 2.1 3.1 Note 4. 無入力、無負荷。 Note 5. アナログは無入力、全てのディジタル入力ピンをVSS1 or VSS2 に固定した場合の値です。
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Units mA μA
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アナログ特性 (オーディオ) (Ta=25°C; AVDD= RVDD= VVDD= 9.0V; VSS1=VSS2= 0V; Signal Frequency=1kHz, Measurement Frequency= 20Hz∼20kHz, unless otherwise specified) Parameter Conditions min typ max Units S/(N+D) (Note 6) Input=0dBV 82 90 dB Input=-60dBV, A-weighted 88 94 dB DR (0dBV基準) (Note 6) A-weighted 88 94 dB S/N (0dBV基準) (Note 6) Input Impedance 70 100 kΩ Input Voltage (Note 7) 2 Vrms -0.4 0 +0.4 dB Gain 0dB時 -6.4 -6.0 -5.6 dB -6dB時 AGCA step (Note 6) 1.0 dB Interchannel Isolation (Note 8) 100 dB LPF Frequency Response Response at 24kHz -2 -0.5 dB Input=1Vrms, 0dB at 1kHz Response at 96kHz -24 dB Interchannel Gain Mismatch 0.2 dB Gain Drift 20 ppm/°C 300 Load Resistance (Note 9) R1 (Figure 2) Ω 5 R1+R2 (Figure 2) kΩ 1.5 nF Load Capacitance C1 (Figure 2) 30 pF C2 (Figure 2) Power Supply Rejection (Note 10) 74 dB CMRR f=1kHz, 1Vp-p input 35 45 dB Note 6. AGCA=0dB設定時の値です。 Note 7. S/(N+D)>82dBを満たす入力電圧です。 Note 8. 入力信号に対する、LIN1-6とRIN1-6間の全てのチャネル間アイソレーションです。 Note 9. オーディオ出力(LOUT1-2, ROUT1-2)の出力インピーダンスは数Ω(typ)です。 Note 10. AVDD, RVDD, VVDDに1kHz, 50mVppの正弦波を重畳した場合。 R1 300Ω
C3 10uF LOU T/ROUT
C21
C22
C2=C21+C22= 30pF(max)
C1
R2 4.7kΩ
C1= 1.5nF(max)
Figure 2. Load Resistance R1, R2 and Load Capacitance C1, C2
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アナログ特性 (ビデオ) (Ta = 25°C; AVDD= RVDD= VVDD= 9.0V; VSS1= VSS2 = 0V; VGAIN=+6dB, VGCA=0dB; VR1/2 bit= “0”; unless otherwise specified.) Parameter Conditions min typ max Units 200 mV Sync tip clamp level VGAIN=+3dB, +6dB時 (Note 11) 500 VGAIN=-3dB, 0dB時 ｍV 7 dB Gain VGCA=+1dB 6dB時 Input=0.3Vp-p, 100kHz 4 dB 3dB時 1 dB 0dB時 -2 dB -3dB時 5.6 6 6.4 dB VGCA=0dB 6dB時 2.6 3 3.4 dB 3dB時 -0.4 0 0.4 dB 0dB時 -3.4 -3 -2.6 dB -3dB時 5 dB VGCA=-1dB 6dB時 2 dB 3dB時 -1 dB 0dB時 -4 dB -3dB時 VGCA step 0.1 dB Frequency Response Response at 6MHz -1.0 +1.0 dB Input=0.3Vpp, Sin Wave Response at 27MHz -35 dB (0dB at 100kHz) Group Delay Distortion 10 40 ns |GD3MHz－GD6MHz| Input Impedance 300 kΩ Input Signal 1.5 Vpp Inter channel Isolation f=4.43MHz, 1Vpp input 52 dB S/N Reference Level = 0.7Vp-p, 65 dB BW= 100kHz to 6MHz. Differential Gain 0.7Vpp 5steps modulated staircase. +0.4 % Chrominance & burst are 280mVpp, 4.43MHz. Differential Phase 0.7Vpp 5steps modulated staircase. +1 Degree Chrominance & burst are 280mVpp, 4.43MHz. Load Resistance VR1/2 bit = “0”, R1+R2 (Figure 4) 140 150 160 Ω VR1/2 bit = “1”, R1 (Figure 5) 100 ｋΩ Load Capacitance VR1/2 bit = “0”, (Figure 4) C1 1.5 nF C2 15 pF VR1/2 bit = “1”, (Figure 5) C1+C2 15 pF CMRR f=20kHz, 1Vp-p input 34 55 dB Note 11. 測定点はFigure 3の測定点Aです。無信号時の出力DCレベルはビデオゲイン設定 VGAIN=+6dB, +3dB の時 200mV(max)、ビデオゲイン設定 VGAIN=0dB, -3dBの時 500mV (max) です。
測定点 A VOUT
Pedestal Volltage
75Ω
0V
a
a: 100mV(max): VGAIN=+3dB, +6dB 75Ω
Figure 3. Measurement Point
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R1 75 Ω VOUT
R2 75 Ω
C1
C2 max: 15pF (C2)
max:1.5nF (C1)
Figure 4. Load Resistance R1+R2 and Load Capacitance C1/C2 (VR1/2 bit = “0”) R1 100kΩ (min)
C VOUT C1
C2
C1+C2=15pF (max)
Figure 5. Load Resistance R1+R2 and Load Capacitance C1/C2 (VR1/2 bit = “1”)
DC 特性 (Ta=-40~85°C; AVDD= RVDD= VVDD= 7.5∼9.5V) Parameter High-Level Input Voltage (RSTN,SCL,SDA,CAD pins) Low-Level Input Voltage (RSTN,SCL,SDA,CAD pins)
Symbol VIH VIL
min 2.7 -
typ -
max 5.5 0.8
Units V V
VOL Iin
-
-
0.4 ±10
V μA
Low-Level Output Voltage (SDA pin: Iout=3mA) Input Leakage Current
スイッチング特性 (Ta= 25°C; AVDD =RVDD= VVDD= 9.0V) Control Interface Timing (I2C Bus) SCL Clock Frequency fSCL Bus Free Time Between Transmissions tBUF 1.3 Start Condition Hold Time (prior to first clock pulse) tHD:STA 0.6 Clock Low Time tLOW 1.3 Clock High Time tHIGH 0.6 Setup Time for Repeated Start Condition tSU:STA 0.6 SDA Hold Time from SCL Falling (Note 13) tHD:DAT 0 SDA Setup Time from SCL Rising tSU:DAT 0.1 Rise Time of Both SDA and SCL Lines tR Fall Time of Both SDA and SCL Lines tF Setup Time for Stop Condition tSU:STO 0.6 Pulse Width of Spike Noise Suppressed by Input Filter tSP 0 Capacitive load on bus Cb Power-down & Reset Timing RSTN Reject Pulse Width tRPD RSTN Pulse Width (Note 14) tPD 150 2 Note 12. I C-busはNXP B.V.の商標です。 Note 13. データは最低300ns (SCLの立ち下がり時間) の間保持されなければなりません。 Note 14. 電源投入時はRSTN pinを “L”にすることでリセットがかかります。
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400 0.3 0.3 50 400
kHz μs μs μs μs μs μs μs μs μs μs ns pF
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ns ns
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■ タイミング波形 VIH SDA VIL tBUF
tLOW
tR
tHIGH
tF
tSP VIH
SCL VIL tHD:STA Stop
tHD:DAT
tSU:DAT
tSU:STA
tSU:STO
Start
Stop
Start
Figure 6. I2C Bus mode Timing
tPD RSTN
VIL
Figure 7. Reset Mode Timing
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機能説明
■ パワーアップ/ダウン AK4223はRSTN pinを“L”にすることでリセットモードになります。リセットモードでは内部のレジスタはリ セットされます。またオーディオ回路、ビデオ回路はパワーダウン状態となりオーディオ出力、ビデオ出力 はHi-Zとなります。電源投入時は必ずRSTN pin を “L”にした状態で立ち上げてください。
■ オーディオ信号入力、ビデオ信号入力 1.オーディオ信号入力 L/R共通のグランドに対する擬似差動入力となっているので、グランドノイズをキャンセルすることができ ます。LIN/RINに対して出力は同極性となります。LIN1-6 pin, RIN1-6 pin, GND1-6 pinは0.47uF程度のコンデ ンサでDCカットして入力して下さい。
(Cable)
LIN1-6 RIN1-6
0.47μF
GND1-6 (Cable)
0.47μF
Figure 8. オーディオ入力回路（差動入力）
(Cable)
LIN1-6 RIN1-6
0.47μF
GND1-6 0.47μF
Figure 9. オーディオ入力回路（シングルエンド入力）
2. ビデオ信号入力 AK4223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。VIN1-6 pin, VGND1-6 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。 VIN1-6 (Cable)
0.1μF VGND1-6
(Cable)
0.1μF
Figure 10. ビデオ入力回路（差動入力） VIN1-6 (Cable)
0.1μF VGND1-6 0.1μF
Figure 11. ビデオ入力回路（シングルエンド入力）
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■ 入力セレクタ AK4223は6:2の入力セレクタをオーディオLch/Rch、6:2の入力セレクタをビデオ信号用にそれぞれ内蔵しま す。オーディオ用入力セレクタの設定はASEL12-10, ASEL22-20 bitで、ビデオ用入力セレクタの設定は VSEL12-10, VSEL22-20 bitで設定します。 ASEL12 bit ASEL11 bit ASEL10 bit 入力セレクタ 0 0 0 Off (Note 15) (default) 0 0 1 LIN1 / RIN1 0 1 0 LIN2 / RIN2 0 1 1 LIN3 / RIN3 1 0 0 LIN4 / RIN4 1 0 1 LIN5 / RIN5 1 1 0 LIN6 / RIN6 1 1 1 (Reserved) Table 1. オーディオ入力セレクタ 1 (LOUT1/ROUT1) ASEL22 bit ASEL21 bit ASEL20 bit 入力セレクタ 0 0 0 Off (Note 15) (default) 0 0 1 LIN1 / RIN1 0 1 0 LIN2 / RIN2 0 1 1 LIN3 / RIN3 1 0 0 LIN4 / RIN4 1 0 1 LIN5 / RIN5 1 1 0 LIN6 / RIN6 1 1 1 (Reserved) Table 2. オーディオ入力セレクタ 2 (LOUT2/ROUT2) Note 15. 入力セレクタOff 時オーディオ出力は3.9V(typ., Gain=0dB)になります。 VSEL12 bit 0 0 0 0 1 1 1 1
VSEL11 bit VSEL10 bit 入力セレクタ 0 0 Off (Note 16) 0 1 VIN1 1 0 VIN2 1 1 VIN3 0 0 VIN4 0 1 VIN5 1 0 VIN6 1 1 (Reserved) Table 3. ビデオ入力セレクタ 1 (VOUT1)
VSEL22 bit 0 0 0 0 1 1 1 1
VSEL21 bit VSEL20 bit 入力セレクタ 0 0 Off (Note 16) 0 1 VIN1 1 0 VIN2 1 1 VIN3 0 0 VIN4 0 1 VIN5 1 0 VIN6 1 1 (Reserved) Table 4. ビデオ入力セレクタ 2 (VOUT2)
(default)
(default)
Note 16. 入力セレクタOff 時ビデオ出力はSync Tip Clamp Levelになります。
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[AK4223]
■ オーディオ出力レベル設定 オーディオ出力レベルは、AGCA12-10 bit でL/ROUT1 pin, AGCA22-20 bit でL/ROUT2 pin を設定します。(Table 5, Table 6) AGCA12 bit 0 0 0 0 1 1 1 1
AGCA11 bit 0 0 1 1 0 0 1 1
AGCA10 bit 0 1 0 1 0 1 0 1
L/ROUT1 GAIN [dB] 0 (default) -1 -2 -3 -4 -5 -6 Reserved
Output DC Level[V typ] 3.9 3.7 3.5 3.4 3.2 3.1 3.0 -
STEP
Output DC Level[V typ] 3.9 3.7 3.5 3.4 3.2 3.1 3.0 -
STEP
1dB
Table 5. L/ROUT1 出力レベル設定
AGCA22 bit 0 0 0 0 1 1 1 1
AGCA21 bit 0 0 1 1 0 0 1 1
AGCA20 bit 0 1 0 1 0 1 0 1
L/ROUT2 GAIN [dB] 0 (default) -1 -2 -3 -4 -5 -6 Reserved
1dB
Table 6. L/ROUT2 出力レベル設定
■ オーディオ出力Mute設定 AK4223はオーディオ出力のチャネル独立出力Mute機能が持っています。AMUTE1/2 bitでそれぞれL/ROUT1, L/ROUT2の出力をMuteすることができます。 (Table 7, Table 8) AMUTE1 bit L/ROUT1 Output 0 通常出力 (default) 1 Mute Table 7. L/ROUT1出力Muteコントロール AMUTE2 bit L/ROUT2 Output 0 通常出力 (default) 1 Mute Table 8. L/ROUT2出力Muteコントロール
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■ ビデオ出力レベル設定 ビデオ出力レベルは、VGAIN11-10 bit でVOUT1 pin, VGAIN21-20 bit でVOUT2 pin を設定します (Table 9, Table 10)。 本bitにより、出力されるビデオ信号のシンクチップレベルも設定されます。 VGAIN11 bit 0 0 1 1
VGAIN21 bit 0 0 1 1
VGAIN10 bit 0 1 0 1
VGAIN20 bit 0 1 0 1
VOUT1 output Level VOUT1 Sync Tip Level (max) +6dB 200mV (default) 0dB 500mV +3dB 200mV -3dB 500mV Table 9.VOUT1出力レベル設定 VOUT2 output Level VOUT2 Sync Tip Level (max) +6dB 200mV 0dB 500mV +3dB 200mV -3dB 500mV Table 10.VOUT2出力レベル設定
(default)
AK4223はVGCA14-10 bit でVOUT1ビデオ出力レベル、VGCA24-20 bit でVOUT2ビデオ出力レベルの微調整 を行うことが可能です(Table 11, Table 12)。 VGCA14-10 bit 00000 00001 00010 : 01010 : 10010 10011 10100 others
VOUT1 GAIN [dB] −1.0 −0.9 −0.8 : 0 (default) : +0.8 +0.9 +1.0 Reserved
STEP
0.1dB
Table 11. ビデオ出力VOUT1レベル微調整設定 VGCA24-20 bit 00000 00001 00010 : 01010 : 10010 10011 10100 others
VOUT2 GAIN [dB] −1.0 −0.9 −0.8 : 0 (default) : +0.8 +0.9 +1.0 Reserved
STEP
0.1dB
Table 12. ビデオ出力レベルVOUT2微調整設定
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■ ビデオ出力ドライバ ビデオ出力ドライバはVR1 bitでVOUT1 pin, VR2 bit でVOUT2 pin を設定します。150Ωをドライブする場合、VR1, VR2 bit を “0”にしてください。 VR1 bit 0 1
VOUT1 150Ωドライブ min. 100kΩドライブ Table 13. VOUT1 出力ドライバ設定
VR2 bit 0 1
VOUT2 150Ωドライブ min. 100kΩドライブ Table 14. VOUT2出力ドライバ設定
(default)
(default)
■ ビデオ出力Mute設定 AK4223はビデオ出力のチャネル独立出力Mute機能を持っています。VMUTE1/2 bitでそれぞれVOUT1, VOUT2をMute (Sync tip clamp level)出力することができます。 (Table 15, Table 16) VMUTE1 bit VOUT1 Output 0 通常出力 (default) 1 Mute Table 15. VOUT1出力Muteコントロール VMUTE2 bit VOUT2 Output 0 通常出力 (default) 1 Mute Table 16. VOUT2出力Muteコントロール
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[AK4223]
■ システムリセット 電源投入時には、RSTN pinに“L”を入力してください。AK4223はリセット状態で立ち上がります。REGV pin の出力 (typ. 5.0V)は電源投入後に出力されます。RSTN pinに “H”を入力することによりリセット状態が解除されます。Figure 12にリセットシーケンスを示します。
Power Supply (VVDD, AVDD, RVDD)
(1) REGV pin Output
VSS
REGV=5.0V(TYP)
(2) RSTN Pin
Audio・ VIDEO Circuit
(3) Power down Audio Output: Hi-Z
Power Up
Notes: (1) REGV出力が最終値×95%までに要する時間。(TYP: 800μs, MAX: 5ms) (2) リセット期間。MIN: 150ns (3) リセット解除後から通常動作までに要する時間。Video出力: TYP. 100ms、Audio 出力: TYP. 170ms. ※オーディオ出力のリセット解除後から通常動作までに要する時間は、VCOM pinに外付けされるコンデンサの容 量値に比例します。TYP. 170msは外付けコンデンサが1.0μFの状態での値です。 Figure 12 System Reset Diagram
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[AK4223]
■ Control Interface AK4223のI2C Bus modeのフォーマットは、高速モード(max: 400kHz)です。 2-1. WRITE命令 I2C Bus modeにおけるデータ書き込みシーケンスはFigure 13に示されます。バス上のICへのアクセスには、 最初に開始条件(Start Condition)を入力します。SCLラインが“H”の時にSDAラインを“H”から“L”にすると、開 始条件が作られます(Figure 19)。開始条件の後、スレーブアドレスが送信されます。このアドレスは7ビット から構成され、8ビット目にはデータ方向ビット(R/W)が続きます。上位7ビットは“0010000”固定です。アド レスが一致した場合、AK4223は確認応答(Acknowledge)を生成し、命令が実行されます。マスタは確認応答 用のクロックパルスを生成し、SDAラインを解放しなければなりません(Figure 20)。R/Wビットが“0”の場合 はデータ書き込み、R/Wビットが“1”の場合はデータ読み出しを行います。 第2バイトはサブアドレス(レジスタアドレス)です。サブアドレスは8ビット、MSB firstで構成され、上位7 ビットは“0”固定です(Figure 15)。第3バイト以降はコントロールデータです。コントロールデータは8ビット、 MSB firstで構成されます(Figure 16)。AK4223は、各バイトの受信を完了するたびに確認応答を生成します。 データ転送は、必ずマスタが生成する停止条件(Stop Condition)によって終了します。SCLラインが“H”の時に SDAラインを“L”から“H”にすると、停止条件が作られます(Figure 19)。 AK4223は複数のバイトのデータを一度に書き込むことができます。データを1バイト送った後、停止条件を 送らず更にデータを送ると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のデータは次のサブアドレス に格納されます。アドレス“06H”を越えるデータを送ると、内部レジスタに対応するアドレスカウンタはロ ールオーバし、アドレス“00H”から順に格納されます。 クロックが“H”の間は、SDAラインの状態は一定でなければなりません。データラインが“H”と“L”の間で状 態を変更できるのは、SCLラインのクロック信号が“L”の時に限られます(Figure 21)。SCLラインが“H”の時に SDAラインを変更するのは、開始条件、停止条件を入力するときのみです。 S T A R T
SDA
S T O P
R/W = "0"
Slave S Address
Sub Address(n)
Data(n)
A C K
Data(n+1) A C K
A C K
Data(n+x) A C K
P A C K
A C K
Figure 13. Data Transfer Sequence at the I2C-Bus Mode 0
0
1
0
0
0
0
R/W
A2
A1
A0
D2
D1
D0
Figure 14. The First Byte 0
0
0
0
0
Figure 15. The Second Byte D7
D6
D5
D4
D3
Figure 16. Byte Structure after the second byte
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[AK4223] 2-2. READ命令 R/Wビットが“1”の場合、AK4223はREAD動作を行います。指定されたアドレスのデータが出力された後、 マスタが停止条件を送らず確認応答を生成すると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のアド レスのデータを読み出すことができます。アドレス“06H”のデータを読み出した後、さらに次のアドレスを 読み出す場合にはアドレス“00H”のデータが読み出されます。 AK4223はカレントアドレスリードとランダムリードの2つのREAD命令を持っています。 2-2-1. カレントアドレスリード AK4223は内部にアドレスカウンタを持っており、カレントアドレスリードではこのカウンタで指定された アドレスのデータを読み出します。内部のアドレスカウンタは最後にアクセスしたアドレスの次のアドレス 値を保持しています。例えば、最後にアクセス(READでもWRITEでも)したアドレスが“n”であり、その後カ レントアドレスリードを行った場合、アドレス“n”のデータが読み出されます。カレントアドレスリードで は、AK4223はREAD命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)の入力に対して確認応答を生成し、次のクロッ クから内部のアドレスカウンタで指定されたデータを出力したのち内部カウンタを1つインクリメントしま す｡データが出力された後､マスタが確認応答を生成せず停止条件を送ると、READ動作は終了します。 S T A R T
SDA
S T O P
R/W = "1"
Slave S Address
Data(n+1)
Data(n) A C K
A C K
Data(n+2) A C K
Data(n+x) A C K
A C K
P A C K
Figure 17. CURRENT ADDRESS READ 2-2-2. ランダムアドレスリード ランダムアドレスリードにより任意のアドレスのデータを読み出すことができます。ランダムアドレスリー ドはREAD命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)を入力する前に、ダミーのWRITE命令を入力する必要があ ります。ランダムアドレスリードでは最初に開始条件を入力し、次にWRITE命令のスレーブアドレス(R/W bit = “0”)、読み出すアドレスを順次入力します。AK4223がこのアドレス入力に対して確認応答を生成した後、 再送条件、READ命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)を入力します。AK4223はこのスレーブアドレスの 入力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスのデータを出力し、内部アドレスカウンタを1つイン クリメントします。データが出力された後、マスタが確認応答を生成せず停止条件を送ると、READ動作は 終了します。 S T A R T
SDA
S T A R T
R/W = "0"
Slave S Address
Slave S Address
Sub Address(n) A C K
A C K
S T O P
R/W = "1"
Data(n) A C K
Data(n+1) A C K
Data(n+x) A C K
A C K
P A C K
Figure 18. RANDOM ADDRESS READ
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[AK4223]
SDA
SCL S
P
start condition
stop condition
Figure 19. START and STOP Conditions
DATA OUTPUT BY TRANSMITTER not acknowledge DATA OUTPUT BY RECEIVER acknowledge SCL FROM MASTER
2
1
8
9
S clock pulse for acknowledgement
START CONDITION
Figure 20. Acknowledge on the I2C-Bus
SDA
SCL
data line stable; data valid
change of data allowed
Figure 21. Bit Transfer on the I2C-Bus
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[AK4223]
■ レジスタマップ Addr 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H
Register Name Control Input Selector Control1 Input Selector Control2 Output Level Control1 Output Level Control2 Output Level Control3 Output Level Control4
D7 0 0 0 0 0 0 0
D6 0 ASEL22 VSEL22 AGCA22 VR2 0 0
D5 VMUTE2 ASEL21 VSEL21 AGCA21 VR1 0 0
D4 VMUTE1 ASEL20 VSEL20 AGCA20 0 VGCA14 VGCA24
D3 0 0 0 0 VGAIN21 VGCA13 VGCA23
D2 0 ASEL12 VSEL12 AGCA12 VGAIN20 VGCA12 VGCA22
D1 AMUTE2 ASEL11 VSEL11 AGCA11 VGAIN11 VGCA11 VGCA21
D0 AMUTE1 ASEL10 VSEL10 AGCA10 VGAIN10 VGCA10 VGCA20
Note: アドレス00H ~06H以外のアドレスへの書き込みは禁止です。 RSTN pin = “L” で全てのレジスタはリセットされます。 “0”で指定されたビットへの “1”の書き込みは禁止です。
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[AK4223]
■ 詳細説明 Addr 00H
Register Name Control Default
D7 0 0
D6 0 0
D5 VMUTE2 0
D4 VMUTE1 0
D3 0 0
D2 0 0
D1 AMUTE2 0
D0 AMUTE1 0
AMUTE2-1: Audio Output Mute Control (Table 7, Table 8) 0: 通常動作 (default) 1: Mute VMUTE2-1: Video Output Mute Control (Table 15, Table 16) 0: 通常動作 (default) 1: Mute Addr 01H
Register Name Input Selector Control1 Default
D7 0 0
D6 ASEL22 0
D5 ASEL21 0
D4 ASEL20 0
D3 0 0
D2 ASEL12 0
D1 ASEL11 0
D0 ASEL10 0
D1 VSEL11 0
D0 VSEL10 0
D1 AGCA11 0
D0 AGCA10 0
ASEL12-10: Audio Input Selector 1 Control (Table 1) 初期値は“000” であり、LOUT1/ROUT1は3.9V(typ., Gain=0dB)になります。 ASEL22-20: Audio Input Selector 2 Control (Table 2) 初期値は“000” であり、LOUT2/ROUT2は3.9V(typ., Gain=0dB)になります。 Addr 02H
Register Name Input Selector Control2 Default
D7 0 0
D6 VSEL22 0
D5 VSEL21 0
D4 VSEL20 0
D3 0 0
D2 VSEL12 0
VSEL12-10: Video Input Selector 1 Control (Table 3) 初期値は“000” であり、Video出力はSync Tip Clamp Level になります。 VSEL22-20: Video Input Selector 2 Control (Table 4) 初期値は“000” であり、Video出力はSync Tip Clamp Level になります。 Addr 03H
Register Name Output Level Control1 Default
D7 0 0
D6 AGCA22 0
D5 AGCA21 0
D4 AGCA20 0
D3 0 0
D2 AGCA12 0
AGCA11-10: Audio Output L/ROUT1 Level Control (Table 5) 000: 0dB (default) 001: -1dB 010: -2dB … 110: -6dB 111: Reserved AGCA21-20: Audio Output L/ROUT2 Level Control (Table 6) 000: 0dB (default) 001: -1dB 010: -2dB … 110: -6dB 111: Reserved
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[AK4223]
Addr 04H
Register Name Output Level Control2 Default
D7 0 0
D6 VR2 0
D5 VR1 0
D4 0 0
D3 VGAIN21 0
D2 VGAIN20 0
D1 VGAIN11 0
D0 VGAIN10 0
VGAIN11-10: Video Output1 Level Control (Table 9) 00: +6dB (default) 01: 0dB 10: +3dB 11: -3dB VGAIN21-20: Video Output2 Level Control (Table 10) 00: +6dB (default) 01: 0dB 10: +3dB 11: -3dB VR1: Video Output1 Load Resistance 0: 150Ωドライブ (default) 1: min. 100k Ωドライブ VR2: Video Output2 Load Resistance 0: 150Ωドライブ (default) 1: min. 100k Ωドライブ
Addr 05H
Register Name Output Level Control3 Default
D7 0 0
D6 0 0
D5 0 0
D4 VGCA14 0
D3 VGCA13 1
D2 VGCA12 0
D1 VGCA11 1
D0 VGCA10 0
VGCA14-10: Video Output1 Level Control (Table 11) 初期値は“01010” であり、Video出力は6dB(VGAIN11-10 bit = “00”), 0dB(VGAIN11-10 bit = “01”), +3dB(VGAIN11-10 bit = “10”) or -3dB(VGAIN11-10 bit = “11”)になります。
Addr 06H
Register Name Output Level Control4 Default
D7 0 0
D6 0 0
D5 0 0
D4 VGCA24 0
D3 VGCA23 1
D2 VGCA22 0
D1 VGCA21 1
D0 VGCA20 0
VGCA24-20: Video Output2 Level Control (Table 12) 初期値は“01010” であり、Video出力は6dB(VGAIN21-20 bit = “00”), 0dB(VGAIN21-20 bit = “01”), +3dB(VGAIN21-20 bit = “10”) or -3dB(VGAIN21-20 bit = “11”)になります。
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[AK4223]
システム設計 Figure 22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(AKD4223)を参照して下さい。
Digital Ground
Analog Ground
Micro Controller
Video out
RIN2 38
VSS1 37
0.47u
0.47u
LIN2 40
24 LOUT1
10u 300
23 ROUT1 10u
22 LOUT2
21 ROUT2
300
10u
10u
10u
300
0.1u
10u
75
75
0.1u
300
20 RVDD
19 AVDD
RIN6 25
18 VVDD
12 VR2
10u
VSS2
GND2 39
0.47u
0.47u
RIN1 41
0.47u GND1 42
LIN1 43
SDA 45
GND6 26
0.1u
0.1u
11 VIN1
17 RSTN
0.1u
0.47u
LIN6 27
10 VGND1
0.1u
16 REGV
75
0.47u
RIN5 28
9 VIN2
0.1u
0.47u
GND5 29
8 VGND2
0.1u
14 VOUT1
75
0.47u
LIN5 30
7 VIN3
Audio in
0.47u
RIN4 31
6 VGND3
0.1u
0.47u
GND4 32
5 VIN4
0.1u
0.47u
LIN4 33
15 VR1
75
0.47u
RIN3 34
4 VGND4
0.1u
0.47u
GND3 35
3 VIN5
0.1u
0.47u
LIN3 36
2 VGND5
0.1u 0.1u
75
VCOM 44
1 VIN6
0.1u 75
VSS2 47
75
13 VOUT2
Video In
VGND6 48
0.1u
SCL 46
0.47u
1u
Audio in
0.47u 0.47u
VSS1
Audio out Analog 9V
Figure 22. Typical Connection Diagram
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[AK4223] 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、AVDD, VVDD, RVDD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、AVDDとRVDDは必ず一緒に立ち上げてください。AVDD, RVDDとVVDDの 立ち上げシーケンスを考える必要はありません。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. 基準電圧 VCOMはアナログ信号のコモン電圧として使われます。このピンには高周波ノイズを除去するために1μF程度の電解 コンデンサをVSS1との間に接続して下さい。VCOM pinから電流を取ってはいけません。ディジタル信号、特にクロッ クは変調器へのカップリングを避けるため、VCOM pinからできるだけ離して下さい。 3. 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。
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2013/08
[AK4223]
パッケージ
48pin LQFP (Unit: mm) 1.70Max
9.0 ± 0.2
0.13 ± 0.13
7.0 36
1.40 ± 0.05
24
48
13
7.0
37
12
1 0.5
9.0 ± 0.2
25
0.22 ± 0.08
0.09 ∼ 0.20 0.10 M
0° ∼ 10°
0.10
0.3 ∼ 0.75
■ 材質・メッキ仕様 パッケージ材質: エポキシ系樹脂 リードフレーム材質: 銅 リードフレーム処理: 半田（無鉛）メッキ RoHS指令 *無鉛パッケージを採用した、旭化成エレクトロニクスのデバイスは全てRoHS対応製品です。
MS1251-J-01
25
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[AK4223]
マーキング
AK4223VQ XXXXXXX
1 XXXXXXXX: Date code identifier
改訂履歴 Date (Y/M/D) 10/10/22 13/08/05
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Revision 00 01
Reason 初版 図の修正
Page
Contents
2
特長 Figure 1 を変更
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[AK4223]
重要な注意事項 0. 本書に記載された弊社製品（以下、「本製品」といいます。）、および、本製品の仕様につ きましては、本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。 1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うもの ではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任にお いて行って頂くとともに、当該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対 し、弊社はその責任を負うものではありません。 2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用 機器、各種安全装置など、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 要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別 途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。 万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該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。 3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場 合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財産 等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製品 に必要な安全設計を行うことをお願いします。 4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸出ま たは非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関連法 令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外の法 令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないでくだ さい。 5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適用 される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客 様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いかね ます。 6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。 7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを 禁じます。
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