YDA171
D-6W
Digital Input 4ch (15W,8Ω) Digital Audio Amplifier
YDA171 カタログ CATALOG No. LSI-3DA171A20
2010.08
■ 概要
YDA171（D-6W）は、単一電源電圧 18V動作、デジタル入力、4Ω/8Ω負荷対応の高効率デジタルオー ディオパワーアンプICです。瞬間最大出力注 1) 15W×4ch、15W×2ch＋22.5W×1ch、22.5W×2chの
オーディオパワーアンプを１チップで構成することができます。すべての出力チャンネルが BTL(Bridge Tied Load)接続で構成されるため、SEPP（Single Ended PushPull）接続と比較して より大きな出力が得られ、ポップノイズの発生を抑えることが可能です。また、ヤマハ独自の「ピュ アパルスダイレクトスピーカードライブ回路」の採用により、スピーカーへの直接接続が可能で す。 YDA171（D-6W）は、ヤマハ独自のデジタルアンプ技術により開発した、パワーリミット機能、ノ ンクリップ機能、DRC（ダイナミック レンジ コントロール）機能を内蔵し、入力信号のダイナミッ クレンジが広い場合でも、スピーカーの最大出力に合わせた任意の出力を基準とした DRC を実現 することができます。また、スピーカー出力端子の過電流保護機能、IC 内部の高温保護機能、低 電圧誤動作防止機能、DC 検知機能を備えています。 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。
■ 特徴 YDA171 3DA171A20 2
■ 特徴
・推奨動作電源電圧 VDDP 8.5V～19.8V ・入力 3 線シリアルデジタルオーディオ fs:32kHz/44.1kHz/48kHz、Bits:16bit～18bit 前詰め、1bit 遅れ、MSB ファースト フォーマット ・出力チャンネル数 4ch/3ch/2ch （選択可能） ・瞬間最大出力注 1) 22.5W×2ch （V DDP=18V, RL=8Ω） 15W×2ch＋22.5W×1ch （VDDP=18V, RL=8Ω） 15W×4ch （VDDP=18V, RL=8Ω） ・連続最大出力注 2) 20W注 3)×2ch （V DDP=18V, RL=8Ω, 連続動作Ta=70℃） 10W注 3)×2ch＋20W×1ch （V DDP=18V, RL=8Ω, 連続動作Ta=70℃） 10W注 3)×4ch （V DDP=18V, RL=8Ω, 連続動作Ta=70℃） ・歪率(THD+N) 0.07% （VDDP=18V, RL=8Ω, f=1kHz） ・残留ノイズ 150µVrms （VDDP=18V, RL=8Ω, Gain=0dB） ・効率 90%以上 （VDDP=18V, RL=8Ω, f=1kHz, Po=15W） ・S/N比 98dB （VDDP=18V, RL=8Ω, f=1kHz） ・PSRR 70dB （VDDP=18V, VRIPPLE=200mV, f=1kHz, Gain=0dB） ・パワーリミット機能 ・ノンクリップ機能/DRC 機能（切り替え可能） ・過電流保護機能 ・高温保護機能 ・低電圧誤動作防止機能 ・DC 検知機能 ・入力ゲイン設定機能（+6dB, 0dB, -6dB, -12dB） ・ポップノイズ低減機能 ・パッケージ 鉛フリー 48 ピン LQFP （ステージ露出タイプ）：YDA171-VZ 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。 注２）連続最大出力とは、指定の周囲温度TAと基板実装条件において、サイン波の連続出力にて、Tjmax=150℃を 超えない最大の出力を意味します。 注３）弊社基板実装条件に基づく値 YDA171 販促用ボード（基板面積：107mm×77mm、4 層基板、裏面半田）使用、無風状態■ 端子配置図 YDA171
■ 端子配置図
NCDRC1 1 2 3 4 5 36 35 34 33 32 13 14 15 16 17 48 47 46 45 44 NCDRC0 VR E F PLI M IT 2 VD D OUTPL0 PVDDML1 PVSSL1TEST CKMOD0 SDATA1 SD
ATA0 GA IN 0 6 PL IM IT 1 7 VS S 8 CH S E L1 9 CHSE L 0 18 19 OUTPR1 31 30 29 28 SCLK 43 42 10 11 12 20 21 22 23 24 27 26 25 LR CLK MUTEN PR OTN 41 40 39 PVDDMR0 N.C. 38 37 N.C. PVSSR0 PVD D P L0 N.C. N.C. PVDD PR1 GAIN1 PV D DR EG PVD D P L1 OUTPL1 OUTML1 N.C. PVDDMR1 OUTMR1 PVSSR1 N.C. PVDD PR0 OUTPR0 OUTMR0 N.C. PVDDML0 OUTML0 PVSSL0 N.C.
＜48 pin LQFP Top View＞
■ 端子機能 YDA171 3DA171A20 4
■ 端子機能
Pin 端子名 種類 説明 1 PVDDPL0 電源 デジタルアンプ出力用電源（L0ch+） 2 PVDDREG 電源 レギュレータ用電源（PVDD） 3 VREF OA アナログ基準電圧端子 4 NCDRC1 IS ノンクリップ/DRC 設定端子 1 5 NCDRC0 IS ノンクリップ/DRC 設定端子 0 6 VDD OA 3.4V レギュレータ出力端子 7 PLIMIT2 IA パワーリミット設定端子 2 8 PLIMIT1 IA パワーリミット設定端子 1 9 VSS GND グランド 10 CHSEL1 IS 出力チャンネル数設定端子 1 11 CHSEL0 IS 出力チャンネル数設定端子 0 12 PVDDPL1 電源 デジタルアンプ出力用電源（L1ch+） 13 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 14 OUTPL1 O デジタルアンプ出力（L1ch+） 15 PVSSL1 GND デジタルアンプ出力用グランド（L1ch） 16 OUTML1 O デジタルアンプ出力（L1ch-） 17 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 18 PVDDML1 電源 デジタルアンプ出力用電源（L1ch-） 19 PVDDMR1 電源 デジタルアンプ出力用電源（R1ch-） 20 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 21 OUTMR1 O デジタルアンプ出力（R1ch-） 22 PVSSR1 GND デジタルアンプ出力用グランド（R1ch） 23 OUTPR1 O デジタルアンプ出力（R1ch+） 24 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 25 PVDDPR1 電源 デジタルアンプ出力用電源（R1ch+） 26 PROTN O エラーフラグ出力端子 27 MUTEN IS ミュート端子（Low：Mute） 28 LRCLK IS デジタルオーディオインターフェース LR Clock 端子 29 SCLK IS デジタルオーディオインターフェース S Clock 端子（64fs 固定） 30 SDATA0 IS デジタルオーディオインターフェース Data 入力端子 31 SDATA1 IS デジタルオーディオインターフェース Data 入力端子 32 CKMOD0 IS デジタルオーディオインターフェース fs（サンプリング周波数）設定端子 33 GAIN0 IS ゲイン切替端子 0 34 GAIN1 IS ゲイン切替端子 1 35 TEST － テスト用端子 36 PVDDPR0 電源 デジタルアンプ出力用電源（R0ch+） 37 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 38 OUTPR0 O デジタルアンプ出力（R0ch+） 39 PVSSR0 GND デジタルアンプ出力用グランド（R0ch） 40 OUTMR0 O デジタルアンプ出力（R0ch-） 41 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 42 PVDDMR0 電源 デジタルアンプ出力用電源（R0ch-） 43 PVDDML0 電源 デジタルアンプ出力用電源（L0ch-） 44 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 45 OUTML0 O デジタルアンプ出力（L0ch-） 46 PVSSL0 GND デジタルアンプ出力用グランド（L0ch） 47 OUTPL0 O デジタルアンプ出力（L0ch+） 48 N.C. － アイソレーション用ノンコネクション端子 注）IS：シュミット入力端子（入力電圧範囲は Vin）、O：出力端子、A：アナログ端子 （ご注意） N.C.端子はアイソレーション用です。接続しないでください。 TEST 端子はテスト用です。接続しないでください。■ ブロック図 YDA171
■ ブロック図
OUTPR1 OUTMR1 PVSSR1 PVDDMR1 PVDDPR1DAC Gain Limiter PWM LevelShift
Driver Driver R1ch OUTPR0 OUTMR0 PVSSR0 PVDDMR0 PVDDPR0
DAC Gain Limiter PWM LevelShift
Driver Driver R0ch OUTPL1 OUTML1 PVSSL1 PVDDML1 PVDDPL1
DAC Gain Limiter PWM LevelShift
Driver Driver L1ch OUTPL0 OUTML0 PVSSL0 PVDDML0 PVDDPL0
DAC Gain Limiter PWM LevelShift
Driver Driver L0ch Digital A ud io Interf ac e B lo ck OTP OCP UVLO Control Block Limiter Control CK OSC REG VDD VSS PVDDREG VREF PLIMIT1 PLIMIT2 MUTEN NCDRC[1:0] CHSEL[1:0] CKMOD0 SCLK LRCLK SDATA0 SDATA1 GAIN[1:0] PROTN Audio Data Audio Data
YDA171
3DA171A20 5■ 電気的特性 YDA171 3DA171A20 6
■ 電気的特性
●
絶対最大定格
項目 記号 min. max. 単位 電源端子(PVDD)電圧範囲 VDDP －0.3 21.6 V 入力端子電圧範囲 VIN －0.3 4 V 電源立ち上げ時間(PVDD) tPVDDON 1 9000 msec ジャンクション温度 Tjmax － 150 ℃ (TA=25℃) PD25 － 8.80注 1) W (TA=70℃) PD70 － 5.63注 1) W 許容損失 (TA=85℃) PD85 － 4.58注 1) W 保存温度 TSTG －40 150 ℃ スピーカーインピーダンス RL 3.2 － Ω 注１）θja＝14.2℃/W YDA171 販促用ボード（基板面積 107mm×77mm、4 層基板、裏面半田）を使用した無風状態にお ける測定値です。●
推奨動作条件
項目 記号 min. typ. max. 単位
電源電圧(PVDD) VDDP 8.5 － 19.8 V
動作周囲温度 TA 0 25 85 ℃
■ 電気的特性 YDA171
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●
直流特性
(特記無き場合 VSS=0V, VDDP=8.5V～19.8V, TA=0℃～85℃)
項目 記号 条件 min. typ. max. 単位
起動閾値電圧 VHUVLH － － 7.35 － V PVDD 端子 遮断閾値電圧 VHUVLL － － 7.25 － V DC 検知電圧 VDCDET VDDP=18V － 2.5 － V DC 検知時間 tDCDET － － 1.2 － sec 自動復帰時間 tERRCYC － － 4.5 － sec H レベル入力電圧 VIH － 2.0 － － V デジタル端子注 1) L レベル入力電圧 VIL － － － 0.8 V H レベル出力電圧 VOH Ioh=-6mA 2.4 － － V PROTN 端子 L レベル出力電圧 VOL Iol=2mA － － 0.4 V VDD 端子出力電圧 VDDA － 3.2 3.4 3.6 V
VREF 端子出力電圧 VREF － － VDDA/2 － V
デジタルアンプ 発振時(4ch) IDDP VDDP=18V, 無負荷 － 55 － mA PVDD 消費電流 デジタルアンプ 停止時(MUTE 時) IDDS VDDP=18V, 無負荷 － 30 － mA
■ 電気的特性 YDA171
●
交流特性
(特記無き場合 VSS=0V, VDDP=8.5V～19.8V, TA=0℃～85℃)
項目 記号 min. typ. max. 単位
SCLK 入力周波数 fCKEXT 64 － 64 fs 入力周波数 fs 32 － 48 kHz セットアップ時間 tLRS 50 － － nsec LRCLK ホールド時間 tLRH 50 － － nsec セットアップ時間 tSDS 50 － － nsec SDATA ホールド時間 tSDH 50 － － nsec 出力起動時間 twu － 1.1 1.5 sec 自励クロック周波数 fCK 210 330 480 kHz MUTE復帰時間注 1) t mrcv － － 1 msec 注１） MUTE 解除後、2.5msec 以内の音声信号入力は禁止です。
SCLK
SDATA[1:0]
tSDH tSDSLRCLK
tLRH tLRS ＜デジタルオーディオインターフェースタイミング＞ 3DA171A20 8■ 電気的特性 YDA171
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●
アナログ特性
・4ch 出力 8Ω負荷
（特記無き場合 VSS=0V, VDDP=18V, TA=25℃, RL=8Ω, GAIN[1:0]=HL, NCDRC[1:0]=LL, fs=48kHz）
項目 条件 記号 min. typ. max. 単位
瞬間最大出力注 1)_4ch 4ch 出力時, f=1kHz, THD+N=10% PO － 15 － W/ch 連続最大出力注 2)_4ch 4ch 出力時, f=1kHz, TA=70℃ PO － 10 － W/ch GAIN[1:0]=LL, f=1kHz AV － －12 － dB GAIN[1:0]=LH, f=1kHz AV － －6 － dB GAIN[1:0]=HL, f=1kHz AV － +0 － dB 電圧利得注 3) GAIN[1:0]=HH, f=1kHz AV － +6 － dB 全高調波歪率_4ch f=1kHz, PO=10W, BW:20kHz THD+N － 0.07 － % 信号雑音比_4ch f=1kHz, BW:20kHz, A-Weighted Filter SNR － 98 － dB 残留ノイズ_4ch BW:20kHz, A-Weighted Filter Vn － 150 － µV 1kHz, L0 vs R0, L1 vs R1 CS － 75 － dB チャンネル分離比 1kHz, L0 vs L1, R0 vs R1 CS － 75 － dB PSRR_4ch PVDD 印加, f=1kHz, Vripple=200mV PSRR － 70 － dB 最大効率_4ch f=1kHz η － 90 － % 出力オフセット電圧_4ch注 4) すべてのゲイン設定 Vo － 5 15 mV 注） すべてのアナログ特性は、YDA171 販促用ボードを使用して得られた値です。パターンレイアウト 等によっては、特性が変わる可能性があります。 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。 注２）連続最大出力とは、指定の周囲温度TAと基板実装条件において、サイン波の連続出力にて、 Tjmax=150℃を超えない最大の出力を意味します。 注３）フルスケールデータを入力した時の出力電圧が 8.32Vrms（VDDP≧12V, VDDA=3.4V）となるゲインを －6dB としています。 注４）オフセット電圧は、typ をσ、max を 3σとして表記しています。
■ 電気的特性 YDA171
3DA171A20 10 ・2c 出力 8Ω負荷
（特記無き場合 VSS=0V, VDDP=18V, TA=25℃, RL=8Ω, GAIN[1:0]=HL, NCDRC[1:0]=LL, fs=48kHz）
項目 条件 記号 min. typ. max. 単位
瞬間最大出力注 1)_2ch 2ch 出力時, f=1kHz, THD+N=10% PO － 22.5 － W/ch 連続最大出力注 2)_2ch 2ch 出力時, f=1kHz, TA=70℃ PO － 20 － W/ch GAIN[1:0]=LL, f=1kHz AV － －12 － dB GAIN[1:0]=LH, f=1kHz AV － －6 － dB GAIN[1:0]=HL, f=1kHz AV － +0 － dB 電圧利得注 3) GAIN[1:0]=HH, f=1kHz AV － +6 － dB 全高調波歪率_2ch f=1kHz, PO=10W, BW:20kHz THD+N － 0.07 － % 信号雑音比_2ch f=1kHz, BW:20kHz, A-Weighted Filter SNR － 98 － dB 残留ノイズ_2ch BW:20kHz, A-Weighted Filter Vn － 150 － µV チャンネル分離比 1kHz, L0 vs R0 CS － 75 － dB PSRR_2ch PVDD 印加, f=1kHz, Vripple=200mV PSRR － 70 － dB 最大効率_2ch f=1kHz, RL=8Ω η － 90 － % 出力オフセット電圧_2ch注 4) すべてのゲイン設定 Vo － 5 15 mV 注） すべてのアナログ特性は、YDA171 販促用ボードを使用して得られた値です。パターンレイアウト 等によっては、特性が変わる可能性があります。 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。 注２）連続最大出力とは、指定の周囲温度TAと基板実装条件において、サイン波の連続出力にて、 Tjmax=150℃を超えない最大の出力を意味します。 注３）フルスケールデータを入力した時の出力電圧が 8.32Vrms（VDDP≧12V, VDDA=3.4V）となるゲインを －6dB としています。 注４）オフセット電圧は、typ をσ、max を 3σとして表記しています。
■ 電気的特性 YDA171
3DA171A20 11 ・4ch 出力 4Ω負荷
（特記無き場合 VSS=0V, VDDP=18V, TA=25℃, RL=4Ω, GAIN[1:0]=HL, NCDRC[1:0]=LL, fs=48kHz）
項目 条件 記号 min. typ. max. 単位
瞬間最大出力注 1)_4ch 4ch 出力時, f=1kHz, THD+N=10% PO － 10 － W/ch 連続最大出力注 2)_4ch 4ch 出力時, f=1kHz, TA=70℃ PO － 5 － W/ch GAIN[1:0]=LL, f=1kHz AV － －12 － dB GAIN[1:0]=LH, f=1kHz AV － －6 － dB GAIN[1:0]=HL, f=1kHz AV － +0 － dB 電圧利得注 3) GAIN[1:0]=HH, f=1kHz AV － +6 － dB 全高調波歪率_4ch f=1kHz, PO=5W, BW:20kHz THD+N － 0.1 － % 信号雑音比_4ch f=1kHz, BW:20kHz, A-Weighted Filter SNR － 97 － dB 残留ノイズ_4ch BW:20kHz, A-Weighted Filter Vn － 150 － µV 1kHz, L0 vs R0, L1 vs R1 CS － 75 － dB チャンネル分離比 1kHz, L0 vs L1, R0 vs R1 CS － 75 － dB PSRR_4ch PVDD 印加, f=1kHz, Vripple=200mV PSRR － 70 － dB 最大効率_4ch f=1kHz η － 80 － % 出力オフセット電圧_4ch注 4) すべてのゲイン設定 Vo － 5 15 mV 注） すべてのアナログ特性は、YDA171 販促用ボードを使用して得られた値です。パターンレイアウト 等によっては、特性が変わる可能性があります。 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。 注２）連続最大出力とは、指定の周囲温度TAと基板実装条件において、サイン波の連続出力にて、 Tjmax=150℃を超えない最大の出力を意味します。 注３）フルスケールデータを入力した時の出力電圧が 8.32Vrms（VDDP≧12V, VDDA=3.4V）となるゲインを －6dB としています。 注４）オフセット電圧は、typ をσ、max を 3σとして表記しています。
■ 電気的特性 YDA171
3DA171A20 12 ・2ch 出力 4Ω負荷
（特記無き場合 VSS=0V, VDDP=18V, TA=25℃, RL=4Ω, GAIN[1:0]=HL, NCDRC[1:0]=LL, fs=48kHz）
項目 条件 記号 min. typ. max. 単位
瞬間最大出力注 1)_2ch 2ch 出力時, f=1kHz, THD+N=10% PO － 25 － W/ch 連続最大出力注 2)_2ch 2ch 出力時, f=1kHz, TA=70℃ PO － 10 － W/ch GAIN[1:0]=LL, f=1kHz AV － －12 － dB GAIN[1:0]=LH, f=1kHz AV － －6 － dB GAIN[1:0]=HL, f=1kHz AV － +0 － dB 電圧利得注 3) GAIN[1:0]=HH, f=1kHz AV － +6 － dB 全高調波歪率_2ch f=1kHz, PO=10W, BW:20kHz THD+N － 0.1 － % 信号雑音比_2ch f=1kHz, BW:20kHz, A-Weighted Filter SNR － 98 － dB 残留ノイズ_2ch BW:20kHz, A-Weighted Filter Vn － 150 － µV チャンネル分離比 1kHz, L0 vs R0 CS － 75 － dB PSRR_2ch PVDD 印加, f=1kHz, Vripple=200mV PSRR － 70 － dB 最大効率_2ch f=1kHz η － 85 － % 出力オフセット電圧_2ch注 4) すべてのゲイン設定 Vo － 5 15 mV 注） すべてのアナログ特性は、YDA171 販促用ボードを使用して得られた値です。パターンレイアウト 等によっては、特性が変わる可能性があります。 注１）瞬間最大出力とは、IC の発熱を考慮しない最大の出力を意味します。 注２）連続最大出力とは、指定の周囲温度TAと基板実装条件において、サイン波の連続出力にて、 Tjmax=150℃を超えない最大の出力を意味します。 注３）フルスケールデータを入力した時の出力電圧が 8.32Vrms（VDDP≧12V, VDDA=3.4V）となるゲインを －6dB としています。 注４）オフセット電圧は、typ をσ、max を 3σとして表記しています。
■ パッケージ外形図 YDA171
■ パッケージ外形図
■ ランドパターン図 YDA171
■ ランドパターン図
YDA171
