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超低噪音,超低失真,专为高端耳机打造的音量控制器 NJU72315

jf_30741036 来源:jf_30741036 作者:jf_30741036 2024-03-22 11:43 次阅读

音量调整范围 0 to -62dB/2dB step, MUTE

低失真 0.00013% typ.

超小型封装WCSP16

NJU72315是一款专为便携式音响打造的,工作电压为 ±3.3V或者 ±5V的双声道电子音量控制IC,通过串行接口两个声道的音量可以单独设置。此外NJU72315通过内置的过零检测和软启动功能,最大化抑制了拉链式噪声,通过外接运放,NJU72315可以忠实地再现原音。

NJU72315是一款专为便携式音响打造的,工作电压为 ±3.3V或者 ±5V的双声道电子音量控制IC,通过串行接口两个声道的音量可以单独设置。此外NJU72315通过内置的过零检测和软启动功能,最大化抑制了拉链式噪声,通过外接运放,NJU72315可以忠实地再现原音。

wKgaomX8_Y-AAR1ZAACtwGnLaFo294.png

电源

NJU72315内的interwetten与威廉的赔率体系 电路和数字电路需要单独的电源。模拟电源 V+=+3V至 5.5V (C2脚)和 V-=-3V 至-5.5V (B1脚)。数字电路的电源 VDD=+1.6V to 3.6V (D4脚)和 DGND=0V(B4脚)。通常模拟电源要大于数字电源 “V+ ≥ VDD”。即使模拟电源电压和数字电源电压相等(V+= VDD),也要分开以防止噪声特性和音质变差。去耦用的电容要尽量靠近NJU72315,可以用低容值的陶瓷电容。

输入耦合电容CIN

如果输入的音频信号的直流分量小于1mV,音频信号无需隔直电容CIN可以直接接入NJU72315的 [InA/InB]端。如果大于1mV,调节音量时会产生拉链式噪音,如果不能容忍这类噪声,可以在输入端加入CINCIN和NJU72315的输入电阻RIN(=1kΩ)构成一个高通滤波电路,其截止频率根据下面的公式可以算出

wKgaomX8_Y-AWBXgAAAP6nieLyw930.png

CIN的容值选取不当会影响低低频相应,需要仔细选取。推荐值是 10uF(fc=16Hz)。

Ach和Bch的同步控制

NJU72315可以通过串行接口设定[ABcont],来选择是单独控制各个声道还是同时控制A ch和B ch

通过“The Ach-Bch link control”指令可以在A ch音量变更时,同步改变Bch的音量。

●音量控制

NJU72315的增益范围包括0dB到 -62dB (2dB/step)和MUTE,通过串行接口可以单独控制A ch和 B ch的音量。需要注意驱动NJU72315时,源阻抗不能高,音量控制用的电阻只有1kΩ左右,而且当低于-16dB时,这个阻值还会变小[如图Fig.3],如果源内阻大,NJU72315的增益误差会增加。因此驱动NJU72315的源需要能带动低阻负载,如果驱动能力不足会导致失真。

wKgaomX8_Y-AAR1ZAACtwGnLaFo294.png

NJU72315的输出端(OutA/OutB)需要接高阻值负载。输出端内联CMOS开关,如果负载阻值低,CMOS可能会工作在非线性区域,进而导致失真加剧,强烈建议输出端接运放(图 fig 4)

wKgaomX8_Y-AVlwXAAFJp29F3t8648.png

●外接运放external output Op-amp

NJU72315的输出失调电压取决于外接运放的输入偏置电流和失调电压。特别是输入偏置电流经NJU72315的音量控制电阻放大后会引发拉链式噪声。一般头戴耳机运放的输入偏置电流应该小于500nA,如果产品要求不能有拉链式噪声,设计时就需要考虑这类失调造成的影响,这可以通过过零检测和软起动来解决。

●参考电位Reference Terminal

参考管脚(RefA1/RefA2/RefB1/RefB2)是模拟信号的偏置参考,RefA1和RefA2是A ch,RefB1和RefB2是B-ch。RefA1/RefB1的差以及RefA2/RefB2的差也是输入信号的差。RefA1/B1为大信号,RefA2/B2为小信号。Ref1和Ref2对模拟的GND管脚(低阻抗)需要分开,如果Ref1和Ref2的引脚布线太靠近IC, 会加大NJU72315的增益误差,另外请尽可能降低PCB布线的阻抗。

wKgZomX8_Y-AJozUAACRf46O3kY956.png

● 过零检测 Zero-Crossing Detector

启用过零检测功能的话,增益的调整只在输入音频信号过零时才执行。该功能可以降低调整增益时带来的噪音,是否使用该功能可通过端子[Z/C]来选取。如果选用过零检测功能,增益调整只有在信号过零或者小于±40mV时进行。

wKgZomX8_Y-ABL__AADEMG7UzmE014.png

在预设的time-out期间内,如果NJU72315没有检测到过零,但是有增益变更请求的话,会自动更新增益,time-out的时限可以通过[Z/C Timer]端子来选取[Short/Middle/High]中的一个。

wKgZomX8_Y-AW5swAADFtRvhRKg210.png

●软起动控制Soft-Step Control

Soft-step功能在增益调整时,通过渐变设置来消除拉链式噪音,该功能通过[SS]端子可选。

如下图,推荐MUTE和上电时选用该功能,选用其他时序可能会出现意外的噪声。

如果选用该功能,输出会随现有增益渐变到新增益,当这个变化还没完成而又有更新的增益变更要求的话,会一直变到最新的增益。

wKgaomX8_Y-AJGVaAACDlJAaVL0743.png

渐变的过渡时间可以通过[SS_CLK]指令设置,

wKgZomX8_Y-AArOwAAACwVMVLjY644.png

[usec/dB]
A=0, 1, 2, … , 7 (ref. Fig.10)

VDD=1.8V

Zero-Crossing Detect: OFF

推荐 A=5或者 6

过渡时间太短会引发拉链式噪声,过长会导致增益设置延迟。

wKgZomX8_Y-ARAcYAAChK3nVJzE645.png

●关机Shut Down

启用该功能的话NJU72315的功耗可降至1uA,当shut-down有效时,除了过零检测,NJU72315的其他功能正常。

●测试端子Test Terminal [B3pin]

谨供厂家测试用,除此外接地DGND

●实现高音质Recommendations for the High Sound Quality

□有音频输出时,尽量减少数字控制操纵

□模拟电源需要尽可能纯净

□各个模拟参考地(A2, B2, C3 andD1 pin)要分开

审核编辑 黄宇

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