CS43L21

低功耗立体声数模转换器

特点

98分贝动态范围（ A- WTD ）

-86 dB的THD + N

耳机放大器 - GND为中心

- 片内电荷泵提供-VA_HP

- 无需隔直流电容器所需

- 46毫瓦功率为立体声16

@ 1.8 V

- 88毫瓦功率为立体声16

@ 2.5 V

- -75 dB的THD + N

数字信号处理引擎

- 巴斯&高音音调控制，去加重

- PCM混音瓦特/独立控制卷

- 主数字音量控制和限制器

- 软斜坡&零交叉变换

哗声发生器

- 音跨两个八度的选择

- 独立的音量控制

- 可编程开&关闭时间间隔

- 连续，定期或单次蜂鸣

SELECTIONS

可编程峰值检测和限制器

POP和喀哒声抑制

系统特点

24位转换

4 kHz至96 kHz的采样率

多位Delta Sigma架构

低功耗工作

- 立体声回放： 12.93毫瓦@ 1.8 V

可变电源

- 1.8 V至2.5 V数字&模拟

- 1.8 V至3.3 V接口逻辑

POWER DOWN管理

软件模式（ IC

& SPI

CONTROL ）

硬件模式（独立控制）

数字路由/混音：

- 单声道混音

灵活的时钟选项

- 主机或从机操作

- 高阻抗数字输出选项（用于

DAC等之间容易木星

数据源）

- 季速模式 - （即允许8千赫Fs的

同时保持平坦底噪声高达

16千赫）

1.8 V至3.3 V

1.8 V至2.5 V

1.8 V至2.5 V

PCM串行接口

串行音频

输入

五金

模式或我

2

&

SPI软件

模式

控制数据

电平转换器

MUX

嘟

发电机

数字

信号

处理

发动机

MUX

多位

Σ

调制器

交换的

电容DAC

和过滤器

交换的

电容DAC

和过滤器

耳机

放大器 - GND

中心

耳机

放大器 - GND

中心

收费

泵

离开惠普出

正确的HP退房

RESET

注册

CON组fi guration

先期产品信息

http://www.cirrus.com

本文档中包含的信息为新的产品。

Cirrus Logic公司保留修改本产品，恕不另行通知。

版权

Cirrus Logic公司， 2006年公司

（版权所有）

七月'06

DS723A1

CS43L21

应用

便携式音频播放器

MD播放器

掌上电脑

个人媒体播放器

便携游戏机

智能手机

无线耳机

概述

该CS43L21是一款高度集成的24位， 96 kHz的低

功耗立体声音频DAC 。基于多比特Σ-Δ

调制方式，它允许无限的采样频率调整BE-

吐温4 kHz和96 kHz的。该DAC提供了许多功能

适用于低功耗便携式系统的应用程序。

DAC输出路径包括一个数字信号处理

荷兰国际集团的发动机。音调控制提供了低音和高音

调整四种可选转折频率。该

混频器允许独立的音量控制PCM混音，

以及一个主数字音量控制的模拟

输出。所有音量电平变化可以被配置为

发生在软斜坡和零交叉转换。该DAC

还包括去加重，限制功能和

哔声发生器，可提供跨越色调可选

且具有两个完整的八度。

立体声耳机放大器从sep-供电

独的正电源和集成的电荷泵

提供一个负电源。这允许接地岑

羊羔模拟输出具有广泛的信号摆幅，

无需外部隔直流电容器。

除了它的许多特点， CS43L21工作

从低电压的模拟和数字核心，从而使该

DAC非常适合于要求极高的便携式系统

低功耗的空间最小量。

该CS43L21可在一个32引脚QFN封装

商用（ -10至+ 70° C）和汽车

等级（ -40至+ 85°C ） 。该CS43L21客户Dem-

onstration板也可用于设备评估

与实施建议。请参阅

“订购

第63页上的信息“

完整的详细信息。

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DS723A1

CS43L21

目录

1.引脚说明 - 软件（硬件）模式........................................ .......................... 6

1.1数字I / O引脚特性........................................................................................................... 8

2.典型连接图............................................. .................................................. 9 ....

3.特性和规格表............................................ ............................. 11

指定的运行条件............................................... .............................................. 11

绝对最大额定值....................................................................................................... 11

模拟输出特性（商业 - CNZ ） .......................................... ............ 12

模拟输出特性（汽车 - DNZ ） .......................................... ............ 13

LINE输出电压特性.............................................. ................................... 14

耳机输出功率特性.............................................. ........................ 15

联合DAC插值&片上模拟滤波器响应.............................. 16

切换规格 - 串行端口............................................. .................................. 16

切换规格 - IC控制端口........................................... ....................... 18

开关特性 - SPI控制端口........................................... ................. 19

DC电气特性............................................... ............................................... 20

数字接口规格&特性............................................. ........ 20

耗电量.................................................................................................................... 21

4.应用................................................................................................................................... 22

4.1概述......................................................................................................................................... 22

4.1.1建筑........................................................................................................................... 22

4.1.2线路&耳机输出........................................... .................................................. ...... 22

4.1.3信号处理引擎..................................................................................................... 22

4.1.4蜂鸣发生器..................................................................................................................... 22

4.1.5设备控制（硬件或软件模式） ....................................... ............................... 22

4.1.6电源管理.............................................................................................................. 22

4.2硬件模式.............................................................................................................................. 23

4.3模拟输出............................................................................................................................... 24

4.3.1去重滤波器................................................................................................................ 24

4.3.2音量控制.................................................................................................................... 25

4.3.3单声道混音器............................................................................................................. 25

4.3.4蜂鸣发生器..................................................................................................................... 25

4.3.5音调控制.......................................................................................................................... 26

4.3.6限.................................................................................................................................... 26

4.3.7线路电平输出和滤波......................................... .................................................. 27

4.3.8片上电荷泵.......................................................................................................... 28

4.4串口时钟........................................................................................................................ 28

4.4.1从..................................................................................................................................... 29

4.4.2主................................................................................................................................... 29

4.4.3高阻抗数字输出.......................................... .................................................. 。 30

4.4.4四分之一和半速模式........................................ .................................................. ... 30

4.5数字接口格式................................................................................................................三十

4.6初始化..................................................................................................................................... 31

4.7推荐的上电顺序............................................ ................................................. 31

4.8推荐断电顺序............................................ ............................................ 32

4.9软件模式............................................................................................................................... 33

4.9.1 SPI控制............................................................................................................................ 33

4.9.2 IC控制............................................................................................................................. 33

4.9.3存储器地址指针（ MAP） ......................................... .................................................. 35

4.9.3.1地图递增（增量） .......................................... .................................................. ... 35

5.注册快速参考........................................................................................................ 36

6.注册说明.................................................................................................................. 39

6.1芯片内径和修订寄存器（地址01H ） （只读） ....................................... .................. 39

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6.2电源控制1 （地址02H ） ...................................................................................................... 39

6.3速度控制（地址03H ） ......................................................................................................... 40

6.4接口控制（地址04H ） ..................................................................................................... 41

6.5 DAC输出控制（地址08H ） .......................................... .................................................. .... 41

6.6 DAC控制（地址09H ） ............................................................................................................ 42

6.7 PCMX混音器音量控制：

PCMA （地址10H ） & PCMB （地址11H ） ....................................... .............................................. 44

6.8蜂鸣频率&定时配置（地址12H ） ........................................ ........................ 45

6.9提示音关闭时间&卷（地址13H ） ........................................ ................................................ 46

6.10蜂鸣配置&音配置（地址14H） ........................................ .................... 47

6.11音调控制（地址15H） ......................................................................................................... 48

6.12 AOUTx音量控制：

AOUTA （地址16H） & AOUTB （地址17H） ....................................... .......................................... 49

6.13 PCM通道混合器（地址18H） .......................................... .................................................. .. 49

6.14限阈值SZC禁止（地址19H） ......................................... .................................... 50

6.15限制器释放速率寄存器（地址为1Ah ） ......................................... ..................................... 51

6.16限制器攻击速率寄存器（地址1BH ） ......................................... ........................................ 52

6.17状态（地址20H ） （只读） ........................................ .................................................. ..... 52

6.18电荷泵频率（地址21H ） .......................................... ............................................ 53

7.模拟性能曲线............................................. .................................................. ..... 54

7.1耳机THD + N与输出功率地块......................................... ................................... 54

7.2耳机放大器的效率...................................................................................................... 56

8.示例系统时钟频率............................................ ........................................ 57

8.1自动检测启用....................................................................................................................... 57

8.2自动检测禁用...................................................................................................................... 58

9. PCB布线注意事项..................................................................................................... 59

9.1电源，接地............................................................................................................... 59

9.2 QFN散热垫.......................................................................................................................... 59

10.数字滤波器.............................................................................................................................. 60

11.参数定义.............................................................................................................. 61

12.包装尺寸................................................................................................................. 62

热特性........................................................................................................ 62

13.订购信息............................................................................................................. 63

14.参考文献： .................................................................................................................................... 63

15.修订历史......................................................................................................................... 63

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图列表

图1.Typical连接图（软件模式） ........................................ ..................................... 9

图2.Typical连接图（硬件模式） ........................................ .................................. 10

图3.Headphone输出测试负载..................................................................................................... 15

图4.Serial音频接口从机模式时序......................................... ......................................... 17

图5.Serial音频接口主控模式时序......................................... ....................................... 17

图6.控制端口时序 - IC ............................................................................................................. 18

图7.Control端口时序 - SPI格式......................................... .................................................. ..... 19

图8.Output架构..................................................................................................................... 24

图9.De加重曲线.................................................................................................................... 25

图10.Beep配置选项...................................................................................................... 26

图11.Peak检测限& ............................................................................................................... 27

图12.Master模式时序................................................................................................................. 29

图13.Tri国家SCLK / LRCK ...............................................................................................................三十

图14.IS格式.................................................................................................................................三十

图15.Left对齐格式................................................................................................................. 31

图16.Right对齐格式（ DAC只） ....................................... .................................................. ... 31

图17.Initialization流程图............................................................................................................. 32

图18.Control端口时序在SPI模式......................................... .................................................. ... 33

图19.Control端口时序， IC写......................................... .................................................. ........ 34

图20.Control端口时序， IC读......................................... .................................................. ........ 34

图21.THD + N主场迎战在1.8 V每通道输出功率（ 16

负载） ................................................ .... 54

图22.THD + N主场迎战在2.5 V每通道输出功率（ 16

负载） ................................................ .... 54

图23.THD + N主场迎战在1.8 V每声道输出功率（ 32

负载） ................................................ .... 55

图24.THD + N主场迎战在2.5 V每通道输出功率（ 32

负载） ................................................ .... 55

图25.Power损耗与输出功率为16立体声

......................................................................56

图26.Power损耗与输出功率为16立体声

（登录详细信息） .......................................... 56

图27.Passband纹波....................................................................................................................... 60

图28.Stopband ................................................................................................................................... 60

图29.Transition乐队......................................................................................................................... 60

图30.Transition乐队（详细） ............................................................................................................ 60

表格清单

表1. I / O电源轨............................................................................................................................. 8

表2.硬件模式功能摘要........................................... .................................................. 23

表3. MCLK / LRCK比率.................................................................................................................... 29

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