1、 概述
立體聲耳機是一種應用非常廣泛的便攜式音頻裝置。新日本無(wú)線(xiàn)電(NJR或JRC)公司推出的NJU8721單片IC是一種50mW+50mW的立體聲D類(lèi)數字耳機放大器。該芯片以6階Δ-E調制為主要特征,且內含數字衰減器、靜音和去加重電路。NJU8721的功能是將數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(kāi)關(guān)型(D類(lèi))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用
2、 主要功能與特點(diǎn)
NJU8721芯片內含上電復位電路、同步電路、串行音頻數據接口、控制電路、8f。過(guò)采樣數字濾波器、6階32fsΔ-∑與PWM電路以及左/右聲道輸出級等電路,圖1所示是其內部結構框圖。

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)鐘可用作系統時(shí)鐘,音頻DAC采樣速率fs在28~100kHz之間。
內置8fs過(guò)采樣數字濾波器,對音頻數據通過(guò)串行功能控制可實(shí)現衰減和去加重。
內部32fs 6th, Δ-∑與PWM可將8fs的過(guò)采樣數字濾波器音頻數據轉換成32fs的1位PWM數據。
通過(guò)腳MODE(9腳)可選擇控制模式,具體方法如表1所列。

串行數字音頻數據接口格式可在I2s、對齊的(justified)最高位(MSB)或最低位(LSB)中選擇,數據長(cháng)度為16位或18位。串行音頻數據將在位時(shí)鐘(BCK)信號的上升沿產(chǎn)生,并從IC的DIN端(15腳)輸入到內部移位寄存器。到達移位寄存器的數據將在左/右通道輸入時(shí)鐘(LRCK)的上升沿或下降沿被傳送。串行音頻數據時(shí)鐘(BCK)、左/右通道輸入時(shí)鐘(LRCK)與主時(shí)鐘(MCK)同步。
當控制模式選擇在串行控制時(shí),可用控制寄存器設定各種模式?刂茢祿䦟腇2/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(lái)之前,最后8位數據有效。圖2為控制寄存器的時(shí)序圖。

表2所列是NJU8721的串行數據格式,F對其中的具體含義介紹如下:
(1)ATYN6-ATTNO
當B7為“0”時(shí),B0-B6可用于設定衰減數據。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107階(步)。
(2)DEMP0和DEMPl
DEMP0和DEMPl用于控制去加重開(kāi)/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MUTE為0時(shí),靜音操作關(guān)閉,為1時(shí)開(kāi)通。芯片默認狀態(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(chǎng)時(shí),復位接通,當RS為”0“時(shí),復位截止。
(6)TRST
當TRST為”廠(chǎng)時(shí),數據總線(xiàn)接通;當TRST為“0”時(shí),數據總線(xiàn)設置關(guān)閉。
(7)MUTY2-MUTF0
MUTF2-MUrlT0用于設定衰減器過(guò)渡時(shí)間。具體的設定方法如表5所列。

3、 主要參數
NJU8721的主要參數據指標如下:
電源電壓VDD:3~3.6V;
驅動(dòng)電壓VDDL/VDDR:VDD~5.25V;
電源電流IDD:9mA(無(wú)載和無(wú)信輸入時(shí)典型值);
待機電流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:PR≤±1dB(20Hz~20kHz);
工作溫度范圍:-40~+85C。
4 、典型應用
NJU8721的典型應用電路如圖3所示。其中3.3V電源電壓加至IC的20腳,開(kāi)關(guān)電壓調節器輸出的3.3~5.25V的穩定電壓分別加到IC的5腳和6腳,從而為輸出驅動(dòng)器電路提供DC偏置。數字音頻數據從12腳-15腳輸入后,即可通過(guò)IC的1腳、9腳、10腳和16-19腳輸入模式控制信號。在IC的4腳和7腳上的PWM信號分別經(jīng)LC濾波器轉換后可產(chǎn)生模擬音頻信號以驅動(dòng)兩個(gè)聲道上的16Ω耳機。

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