RAA モノリシック・プログラマブル・アナログIC データシート

(1)

データシート

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 1 of 117

2014.05.31

RAA730300

モノリシック・プログラマブル・アナログ IC

概要

RAA730300は、センサ微小信号処理用アナログ・フロントエンド回路として、コンフィギュラブル・アン

プ、汎用オペアンプ、フィルタ回路、D/Aコンバータ、温度センサ回路等を一式内蔵した低電圧対応のモノリシック・プログラマブル・アナログICです。外部デバイスからの各機能ブロックへの制御は、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（SPI）を採用することでパッケージの小型化および制御ピン数の低減を実現します。また、パッケージは、48ピンLQFPを採用し、セットの小型化に対応しています。

特徴

• コンフィギュラブル・アンプ3ch内蔵

• 汎用オペアンプ2ch内蔵

• ローパス・フィルタ1ch内蔵

• ハイパス・フィルタ1ch内蔵

• D/Aコンバータ7ch内蔵

• 出力電圧可変レギュレータ1ch内蔵

• 温度センサ回路1ch内蔵

• SPI 1ch内蔵

• 低消費電流モード内蔵

• 動作電圧範囲：2.2 V ≦ VDD ≦ 3.6 V

• 動作温度範囲：-40℃≦ TA ≦ 105℃

• パッケージ：48ピン・プラスチックLQFP (ファインピッチ) (7×7)

応用分野

• 家電製品

• 産業機器

• ヘルスケア機器

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RAA730300 オーダ情報

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2014.05.31

オーダ情報

ピン数パッケージオーダ名称

48ピン 48ピン・プラスチックLQFP(ファインピッチ) (7×7) RAA730300CFP, RAA730300DFP

ဳฬޓޓR A A 7 3 0 3 0 0 D F P

ࡄ࠶ࠤ࡯ࠫ⒳㘃

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ASSP⵾ຠ

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࡞ࡀࠨࠬඨዉ૕

FP : LQFP

C : ↥ᬺ↪ㅜ D : ᳃↢↪ㅜ

Smart Analog ICࠣ࡞࡯ࡊ

読み方

このマニュアルを読むにあたっては、電気、電子回路の一般知識を必要とします。

□一通りの機能を理解しようとするとき目次に従って読んでください。

□改訂された箇所

本文欄外の★印は、本版で改訂された主な箇所を示しています。

この"★"をPDF上でコピーして「検索する文字列」に指定することによって、改版箇所を容易に検索できます。

凡例

データ表記の重み：左が上位桁、右が下位桁

アクティブ・ロウの表記：×××（端子、信号名称に上線）

注：本文中につけた注の説明

注意：気をつけて読んでいただきたい内容

備考：本文の補足説明

数の表記：2進数…××××または××××B

10進数…××××

16進数…××××H

(3)

RAA730300 目次

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2014.05.31

1. 端子接続図

1.1 端子レイアウト

48ピン・プラスチックLQFP（ファインピッチ）（7×7）

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 45

41 42 43 44 37

48 46 47 40 38 39

RESET AMP4_OUT LDO_OUT I.C MPXIN10 MPXIN20 MPXIN11

AVDD2 AGND3

AMP4_INN

AMP4_INP

TEMP_OUT

CS

CLK_HPF HPF_OUT DVDD

SDI

LPF_OUT CLK_LPF DGND DAC4_OUT/VREFIN4

AGND4

SDO MPXIN40

MPXIN21 MPXIN30

MPXIN31 MPXIN41

DAC1_OUT/VREFIN1 DAC2_OUT/VREFIN2 AVDD1

AMP1_OUT AGND1 AMP2_OUT DAC3_OUT/VREFIN3

AVDD3 SC_IN TEST AMP5_OUT AGND2 AMP5_INN AMP5_INP MPXIN61 MPXIN51 MPXIN60 MPXIN50 AMP3_OUT

SCLK

注意 1. AGND1, AGND2, AGND3, AGND4, DGNDは同電位としてください。

2. AVDD1, AVDD2, AVDD3, DVDDは同電位としてください。

3. LDO_OUTはコンデンサ（1.0 μF：推奨）を介し、AGND3に接続してください。

4. DAC4_OUT/VREFIN4はコンデンサ（470 pF：推奨）を介し、AGND4に接続してください。

5. I.CはAGND3に接続してください。

6. TESTはAGND4に接続してください。

(6)

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1.2 全体ブロック図

DAC3_OUT/VREFIN3

TEMP_OUT LDO_OUT

RESET DGND SCLK SDI SDO CS AGND1

AGND2

Ch1

Ch2

Ch3

ࡠ࡯ࡄࠬ࡮ࡈࠖ࡞࠲

ࡂࠗࡄࠬ࡮ࡈࠖ࡞࠲

ࡈࠖ࡞࠲࿁〝

AGND3

AGND1

SPI

᷷ᐲ࠮ࡦࠨ

಴ജ㔚࿶นᄌ

࡟ࠡࡘ࡟࡯࠲

AMP4_INN AMP4_INP

AMP5_INN AMP5_INP AMP5_OUT AGND1

AMP4_OUT DAC4_OUT

/VREFIN4

AGND4 AGND1

AGND4

DAC1_OUT/VREFIN1 DAC2_OUT/VREFIN2

MPXIN10 MPXIN11 MPXIN20 MPXIN21 AMP1_OUT

LPF_OUT CLK_LPF

HPF_OUT CLK_HPF SC_IN

Ch1

Ch2

AGND1

AVDD3

ࠦࡦࡈࠖࠡࡘ࡜ࡉ࡞࡮ࠕࡦࡊ×3 ch

D/Aࠦࡦࡃ࡯࠲×6 ch (Ch1, Ch2, Ch3, Ch5,

Ch6, Ch7)

DVDD

AVDD1

D/Aࠦࡦࡃ࡯࠲×1 ch (Ch4)

᳢↪ࠝࡍࠕࡦࡊ×2 ch AVDD1

AVDD2

(7)

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1.3 端子機能

表1-1 端子機能一覧（1/2）

端子番号端子名入出力端子機能

1 AVDD3 – ハイパス・フィルタ，ローパス・フィルタ，D/AコンバータCh4用電源端子 2 SC_IN 入力フィルタ信号処理用入力端子

3 TEST – TEST端子

4 AMP5_OUT 出力汎用オペアンプCh2出力端子

5 AGND2 – コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3，汎用オペアンプCh1～Ch2，D/AコンバータCh1～Ch3，Ch5～Ch7，出力電圧可変レギュレータ，温度センサ用GND端子 6 AMP5_INN 入力汎用オペアンプCh2反転入力端子

7 AMP5_INP 入力汎用オペアンプCh2非反転入力端子 8 MPXIN61 入力マルチプレクサ6 入力端子1 9 MPXIN51 入力マルチプレクサ5 入力端子1 10 MPXIN60 入力マルチプレクサ6 入力端子0 11 MPXIN50 入力マルチプレクサ5 入力端子0

12 AMP3_OUT 出力コンフィギュラブル・アンプCh3出力端子 13 DAC3_OUT/

VREFIN3

出力/

入力

D/AコンバータCh3出力端子/

コンフィギュラブル・アンプCh3基準電圧入力端子 14 AMP2_OUT 出力コンフィギュラブル・アンプCh2出力端子

15 AGND1 – コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3，汎用オペアンプCh1～Ch2，D/AコンバータCh1～Ch3，Ch5～Ch7，出力電圧可変レギュレータ，温度センサ用GND端子 16 AMP1_OUT 出力コンフィギュラブル・アンプCh1出力端子

17 AVDD1 – コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3，汎用オペアンプCh1～Ch2，D/AコンバータCh1～Ch3，Ch5～Ch7，出力電圧可変レギュレータ，温度センサ用電源端子 18 DAC2_OUT/

VREFIN2

出力/

入力

コンフィギュラブル・アンプCh2基準電圧入力端子 19 DAC1_OUT/

VREFIN1

出力/

入力

コンフィギュラブル・アンプCh1基準電圧入力端子 20 MPXIN41 入力マルチプレクサ4 入力端子1

21 MPXIN31 入力マルチプレクサ3 入力端子1 22 MPXIN40 入力マルチプレクサ4 入力端子0 23 MPXIN30 入力マルチプレクサ3 入力端子0 24 MPXIN21 入力マルチプレクサ2 入力端子1 25 MPXIN11 入力マルチプレクサ1 入力端子1 26 MPXIN20 入力マルチプレクサ2 入力端子0 27 MPXIN10 入力マルチプレクサ1 入力端子0

28 AGND3 – コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3，汎用オペアンプCh1～Ch2，D/AコンバータCh1～Ch3，Ch5～Ch7，出力電圧可変レギュレータ，温度センサ用GND端子

29 I.C – –

30 AVDD2 – コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3，汎用オペアンプCh1～Ch2，D/AコンバータCh1～Ch3，Ch5～Ch7，出力電圧可変レギュレータ，温度センサ用電源端子 31 LDO_OUT 出力出力電圧可変レギュレータ出力端子

32 AMP4_OUT 出力汎用オペアンプCh1出力端子 33 AMP4_INN 入力汎用オペアンプCh1反転入力端子 34 AMP4_INP 入力汎用オペアンプCh1非反転入力端子 35 TEMP_OUT 出力温度センサ出力端子

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表1-1 端子機能一覧（2/2）

端子番号端子名入出力端子機能

36 RESET 入力外部リセット入力端子 37 DVDD – SPI用電源端子

38 SCLK 入力 SPI用シリアル・クロック入力端子 39 SDO 出力 SPI用シリアル・データ出力端子 40 SDI 入力 SPI用シリアル・データ入力端子 41 CS 入力 SPI用チップ・セレクト入力端子 42 DGND – SPI用GND端子

43 DAC4_OUT/

VREFIN4

出力/

入力

D/AコンバータCh4出力端子/ローパス・フィルタ，

ハイパス・フィルタ, 汎用オペアンプCh2基準電圧入力端子 44 HPF_OUT 出力ハイパス・フィルタ出力端子

45 CLK_HPF 入力ハイパス・フィルタ用制御クロック入力端子 46 CLK_LPF 入力ローパス・フィルタ用制御クロック入力端子

47 AGND4 – ハイパス・フィルタ，ローパス・フィルタ，D/AコンバータCh4用GND端子 48 LPF_OUT 出力ローパス・フィルタ出力端子

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1.4 未使用端子の処理

表1-2 未使用端子の処理

端子名入出力未使用時の推奨接続方法

SC_IN 入力 AGND4に直接接続してください AMP5_OUT 出力オープンにしてください

AMP5_INN 入力 AGND1に直接接続してください AMP5_INP 入力

MPXIN61 入力 MPXIN51 入力 MPXIN60 入力 MPXIN50 入力

AMP3_OUT 出力オープンにしてください DAC3_OUT/VREFIN3 出力/入力

AMP2_OUT 出力 AMP1_OUT 出力 DAC2_OUT/VREFIN2 出力/入力 DAC1_OUT/VREFIN1 出力/入力

MPXIN41 入力 AGND1に直接接続してください MPXIN31 入力

MPXIN40 入力 MPXIN30 入力 MPXIN21 入力 MPXIN11 入力 MPXIN20 入力 MPXIN10 入力

AMP4_OUT 出力オープンにしてください AMP4_INN 入力 AGND1に直接接続してください AMP4_INP 入力

TEMP_OUT 出力オープンにしてください SCLK 入力グランドに接続してください^注 SDO 出力オープンにしてください SDI 入力グランドに接続してください^注

CS 入力

DAC4_OUT/VREFIN4 出力/入力オープンにしてください HPF_OUT 出力

CLK_HPF 入力 CLK_LPF 入力 LPF_OUT 出力 LDO_OUT 出力

RESET 入力 DVDDに直接接続または抵抗を介して接続してください注グランドとは、AGND1, AGND2, AGND3, AGND4, DGNDと同電位であります。

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1.5 入出力回路図

図1-1 入出力回路タイプ（1/4）

端子名等価回路端子名等価回路

RESET MPXIN10

MPXIN11 MPXIN20 MPXIN21 MPXIN30 MPXIN31 MPXIN40 MPXIN41 MPXIN50 MPXIN51 MPXIN60 MPXIN61 SC_IN CLK_LPF

CLK_HPF

Schmitt-triggered input with hysteresis characteristics

IN

AGND4

SCLK SDI

CS

IN

DVDD

Schmitt-triggered input with hysteresis characteristics

(11)

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LPF_OUT HPF_OUT

AV^DD3

AGND4

OUT

DAC1_OUT/

VREFIN1 DAC2_OUT/

VREFIN2 DAC3_OUT/

VREFIN3

AGND1

AGND1 AVDD1

IN/OUT

LDO_OUT

AVDD2

OUT

AGND3 AGND3

DAC4_OUT/

VREFIN4

AGND4

AGND4 AVDD3

IN/OUT

(12)

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TEMP_OUT

AVDD2

AGND3

OUT

AGND3

AMP3_OUT

AVDD1

AGND1

OUT

AMP1_OUT AMP2_OUT

AMP4_OUT

AVDD1

AGND1

OUT

AMP5_OUT

OUT AV^DD1

AGND1

(13)

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SDO

DVDD

OUT

DGND

AMP4_INP

AVDD2

AGND1 IN

AMP4_INN AMP5_INN

AVDD1

AGND1 IN

AMP5_INP

AVDD1

AGND1 IN

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RAA730300 2. コンフィギュラブル・アンプ

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2. コンフィギュラブル・アンプ

RAA730300は、コンフィギュラブル・アンプを3ch搭載しています。

2.1 コンフィギュラブル・アンプの機能概要

コンフィギュラブル・アンプは、SPI制御レジスタの設定により次の機能を実現することができます。

• 単独チャネルで動作する機能 – 非反転アンプ

・増幅率を9.5 dBから40.1 dBまで18ステップで選択可能

・動作モードを4通りから選択可能

・入力モード切り替え機能を搭載

・パワーオフ機能を搭載 – 反転アンプ

・増幅率を6 dBから40 dBまで18ステップで選択可能

・パワーオフ機能を搭載 – 差動アンプ

・増幅率を6 dBから40 dBまで18ステップで選択可能

・パワーオフ機能を搭載

– I/V変換アンプ

・帰還抵抗値を20 kΩから640 kΩまで6ステップで選択可能

・パワーオフ機能を搭載 – 汎用オペアンプ

• 複数チャネルで動作する機能 – 計装アンプ

・増幅率を15.5 dBから33.5 dBまで10ステップで選択可能

また、コンフィギュラブル・アンプでは、D/AコンバータCh n（n = 1～3, 5～7）からの出力信号を基準電圧として使用できます。D/Aコンバータを使用しない場合は、DACn_OUT / VREFINn（n = 1～3）端子から外部基準電圧を入力します。D/Aコンバータの使用に関しては、4. D/Aコンバータを参照してください。

★

(15)

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2.2 ブロック図

図2-1 コンフィギュラブル・アンプCh1のブロック図

SW12

SW11 SW13

SW10 AMPG14 AMPG13 AMPG12 AMPG11 AMPG10

+ -

MPX2 MPX1

SW11

SW12

SW13

MPX20 MPX31 MPX30 MPX10 MPX21

MPX11

CC10 CC11

AMP1OF

DAC1OF DAC17 DAC16 DAC15 DAC14 DAC13 DAC12 DAC11 DAC10

MPX3

SW00 SW01

SW00

SW01

ౝㇱࡃࠬ

AVDD1

AGND1

VRB0 VRT0 VRB1 VRT1

DAC5OF

DAC52 DAC51

DAC54 DAC53 DAC50

5 5 C A D 6 5 C A D DAC57

ౝㇱࡃࠬ

SW10

IMS1

MPX5, MPX6, MPX7

౉ജࡕ࡯࠼೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲(IMS) ࠦࡦࡈࠖࠡࡘ࡟࡯࡚ࠪࡦ࡮

࡟ࠫࠬ࠲2(CONFIG2)

ࠦࡦࡈࠖࠡࡘ࡟࡯࡚ࠪࡦ࡮

࡟ࠫࠬ࠲1(CONFIG1) ࠥࠗࡦ೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲1(GC1) ࠕࡦࡊേ૞ࡕ࡯࠼೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲(AOMC) DAC೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲5(DAC5C)

MPX⸳ቯ࡟ࠫࠬ࠲1(MPX1) ࡄࡢ࡯೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲1(PC1) ࡄࡢ࡯೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲2(PC2) DAC೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲1(DAC1C) DACၮḰ೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲(DACRC) DAC1_OUT/VREFIN1

ࠦࡦࡈࠖࠣ࡮ࠕࡦࡊCh2ߩ 㕖෻ォ౉ജ߳

8bit DAC5

8bit DAC1 MPXIN10

MPXIN11

MPXIN20 MPXIN21

D/Aࠦࡦࡃ࡯࠲

Ch6಴ജାภ MPXIN30 MPXIN31

AMP1_OUT

(16)

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SW22

SW21 SW23

+ –

8bit DAC2 SW23

MPX11

CC20 CC21

AMP2OF

DAC2OF DAC27 DAC26 DAC25 DAC24 DAC23 DAC22 DAC21 DAC20 SW00 SW02

内部バス

VRB0 VRT0 VRB1 VRT1

8bit DAC6

DAC6OF

DAC62 DAC61

DAC64 DAC63 DAC60

5 6 C A D 6 6 C A D DAC67

内部バス

I MS2

ゲイン制御レジスタ2(GC2) アンプ動作モード制御

レジスタ(AOMC) DAC制御レジスタ6(DAC6C)

AVDD1

コンフィギュレーション

・レジスタ1(CONFIG1) コンフィギュレーション

・レジスタ2(CONFIG2) 入力モード制御

レジスタ(IMS)

MPX設定レジスタ1(MPX1) パワー制御

レジスタ1(PC1)

パワー制御

レジスタ2(PC2) DAC制御レジスタ2(DAC2C) DAC基準制御レジスタ(DACRC) MPXIN10

MPXIN11

MPX1 MPXIN40

MPXIN41 MPXIN30 MPXIN31

MPX3

MPX4

SW00

SW20

SW02

AGND1

AMP2_OUT

DAC2_OUT/VREFIN2 SW22

SW21

MPX5, MPX6, MPX7

コンフィグ・アンプCh1の非反転入力へ D/AコンバータCh5

出力信号

★

(17)

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SW32

SW31 SW33

+ –

CC30 CC31

AMP3OF

DAC3OF DAC37 DAC36 DAC35 DAC34 DAC33 DAC32 DAC31 DAC30

ౝㇱࡃࠬ

VRB0 VRT0 VRB1 VRT1

DAC7OF

DAC72 DAC71

DAC74 DAC73 DAC70

5 7 C A D 6 7 C A D DAC77

ౝㇱࡃࠬ

I MS3

MPX52

࡟ࠫࠬ࠲(IMS)

MPXIN50 MPXIN51

ࠦࡦࡈࠖࠣ࡮ࠕࡦࡊ Ch1಴ജାภ

MPX6 MPXIN60

MPXIN61

MPX⸳ቯ࡟ࠫࠬ࠲2(MPX2) ࡄࡢ࡯೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲1(PC1) ࡄࡢ࡯೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲2(PC2) DAC೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲3(DAC3C) DACၮḰ೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲(DACRC) DAC೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲7(DAC7C)

SW30 SW31

MPX5

SW32

SW33

8bit DAC7

MPX7

8bit DAC3

AMP3_OUT

DAC3_OUT/VREFIN3 AVDD1 AGND1

ࠦࡦࡈࠖࠡࡘ࡟࡯࡚ࠪࡦ࡮

࡟ࠫࠬ࠲2(CONFIG2) ࠥࠗࡦ೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲3(GC3) ࠕࡦࡊേ૞ࡕ࡯࠼

೙ᓮ࡟ࠫࠬ࠲(AOMC)

(18)

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2.3 コンフィギュラブル・アンプを制御するレジスタ

コンフィギュラブル・アンプでは、次の10種類のレジスタを使用します。

• コンフィギュレーション・レジスタ1（CONFIG1）

• コンフィギュレーション・レジスタ2（CONFIG2）

• MPX設定レジスタ1（MPX1）

• ゲイン制御レジスタ1（GC1）

• アンプ動作モード制御レジスタ（AOMC）

• パワー制御レジスタ1（PC1）

• 入力モード制御レジスタ（IMS）

(19)

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(1) コンフィギュレーション・レジスタ 1（CONFIG1）

コンフィギュラブル・アンプCh1、Ch2の各スイッチのON/OFFを設定します。

リセット信号の発生により、88Hになります。

アドレス：00H リセット時：88H R/W

7 6 5 4 3 2 1 0 CONFIG1 SW10 SW11 SW12 SW13 SW20 SW21 SW22 SW23

SW10 SW10の制御

0 SW10をOFF 1 SW10をON

SW11 SW11の制御

SW12 SW12の制御

SW13 SW13の制御

SW20 SW20の制御

SW21 SW21の制御

SW22 SW22の制御

SW23 SW23の制御

(20)

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(2) コンフィギュレーション・レジスタ 2（CONFIG2）

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3の各スイッチのON/OFFを設定します。

7 6 5 4 3 2 1 0 CONFIG2 SW30 SW31 SW32 SW33 0 SW02 SW01 SW00

SW30 SW30の制御

SW31 SW31の制御

SW32 SW32の制御

SW33 SW33の制御

SW02 SW02の制御

SW01 SW01の制御

SW00 SW00の制御

備考ビット3は1ライトにより書き換え可能ですが、特に関連機能はありません。

(21)

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(3) MPX 設定レジスタ 1（MPX1）

MPX1、MPX2、MPX3、MPX4を制御するレジスタです。

コンフィギュラブル・アンプCh1、Ch2の入力信号を選択します。

7 6 5 4 3 2 1 0 MPX1 MPX11 MPX10 MPX21 MPX20 MPX31 MPX30 MPX41 MPX40

MPX11 MPX10 コンフィギュラブル・アンプCh1の反転入力ソース 0 0 MPXIN10端子

0 1 MPXIN11端子

1 0 D/AコンバータCh5出力信号 1 1 オープン

MPX21 MPX20 コンフィギュラブル・アンプCh1の非反転入力ソース 0 0 MPXIN20端子

0 1 MPXIN21端子

MPX31 MPX30 コンフィギュラブル・アンプCh2の反転入力ソース 0 0 MPXIN30端子

0 1 MPXIN31端子

MPX41 MPX40 コンフィギュラブル・アンプCh2の非反転入力ソース 0 0 MPXIN40端子

0 1 MPXIN41端子

(22)

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(4) MPX 設定レジスタ 2（MPX2）

MPX5、MPX6を制御するレジスタです。

コンフィギュラブル・アンプCh3の入力信号を選択します。

7 6 5 4 3 2 1 0 MPX2 0 MPX52 MPX51 MPX50 0 MPX62 MPX61 MPX60

MPX52 MPX51 MPX50 コンフィギュラブル・アンプCh3の反転入力ソース 0 0 0 MPXIN50端子

0 0 1 MPXIN51端子

0 1 0 コンフィギュラブル・アンプCh1出力信号 0 1 1 コンフィギュラブル・アンプCh2出力信号 1 0 0 D/AコンバータCh7出力信号

上記以外設定禁止

MPX62 MPX61 MPX60 コンフィギュラブル・アンプCh3の非反転入力ソース 0 0 0 MPXIN60端子

0 0 1 MPXIN61端子

0 1 0 コンフィギュラブル・アンプCh1出力信号 0 1 1 コンフィギュラブル・アンプCh2出力信号 1 0 0 D/AコンバータCh7出力信号

備考ビット7，3は1ライトにより書き換え可能ですが、特に関連機能はありません。

(23)

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(5) ゲイン制御レジスタ 1（GC1）

コンフィギュラブル・アンプCh1の増幅率および帰還抵抗値を設定するレジスタです。

設定値はコンフィギュラブル・アンプCh1の構成に依存します。

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3を組み合わせて計装アンプとして使用するときは、必ずゲイン制御

レジスタ1（GC1）を00Hに設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 GC1 0 0 0 AMPG14 AMPG13 AMPG12 AMPG11 AMPG10

表2-1 コンフィギュラブル・アンプCh1増幅率（非反転アンプ）

AMPG14 AMPG13 AMPG12 AMPG11 AMPG10 コンフィギュラブル・アンプCh1の増幅率（Typ.）

0 0 0 0 0 9.5 dB

0 0 0 0 1 10.9 dB

0 0 0 1 0 12.4 dB

0 0 0 1 1 14.0 dB

0 0 1 0 0 15.6 dB

0 0 1 0 1 17.3 dB

0 0 1 1 0 19.0 dB

0 0 1 1 1 20.8 dB

0 1 0 0 0 22.7 dB

0 1 0 0 1 24.5 dB

0 1 0 1 0 26.4 dB

0 1 0 1 1 28.3 dB

0 1 1 0 0 30.3 dB

0 1 1 0 1 32.2 dB

0 1 1 1 0 34.2 dB

0 1 1 1 1 36.1 dB

1 0 0 0 0 38.1 dB

1 0 0 0 1 40.1 dB

備考ビット7～5は1ライトにより書き換え可能ですが、特に関連機能はありません。

(24)

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表2-2 コンフィギュラブル・アンプCh1増幅率（反転アンプ、差動アンプ）

0 0 0 0 0 6 dB

0 0 0 0 1 8 dB

0 0 0 1 0 10 dB

0 0 0 1 1 12 dB

0 0 1 0 0 14 dB

0 0 1 0 1 16 dB

0 0 1 1 0 18 dB

0 0 1 1 1 20 dB

0 1 0 0 0 22 dB

0 1 0 0 1 24 dB

0 1 0 1 0 26 dB

0 1 0 1 1 28 dB

0 1 1 0 0 30 dB

0 1 1 0 1 32 dB

0 1 1 1 0 34 dB

0 1 1 1 1 36 dB

1 0 0 0 0 38 dB

1 0 0 0 1 40 dB

(25)

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表2-3 コンフィギュラブル・アンプCh1帰還抵抗値（I/V変換アンプ）

AMPG14 AMPG13 AMPG12 AMPG11 AMPG10 コンフィギュラブル・アンプCh1の帰還抵抗値（Typ.）

0 0 0 0 0 20kΩ

0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 0 1 1 40kΩ

0 0 1 0 0 0 0 1 0 1

0 0 1 1 0 80kΩ

0 0 1 1 1 0 1 0 0 0

0 1 0 0 1 160kΩ

0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

0 1 1 0 0 320kΩ

0 1 1 0 1 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 640kΩ

1 0 0 0 0 1 0 0 0 1

(26)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 26 of 117 2014.05.31

(6) ゲイン制御レジスタ 2（GC2）

レジスタ2（GC2）を00Hに設定してください。

0 0 0 0 0 9.5 dB

0 0 0 0 1 10.9 dB

0 0 0 1 0 12.4 dB

0 0 0 1 1 14.0 dB

0 0 1 0 0 15.6 dB

0 0 1 0 1 17.3 dB

0 0 1 1 0 19.0 dB

0 0 1 1 1 20.8 dB

0 1 0 0 0 22.7 dB

0 1 0 0 1 24.5 dB

0 1 0 1 0 26.4 dB

0 1 0 1 1 28.3 dB

0 1 1 0 0 30.3 dB

0 1 1 0 1 32.2 dB

0 1 1 1 0 34.2 dB

0 1 1 1 1 36.1 dB

1 0 0 0 0 38.1 dB

1 0 0 0 1 40.1 dB

(27)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 27 of 117 2014.05.31

0 0 0 0 0 6 dB

0 0 0 0 1 8 dB

0 0 0 1 0 10 dB

0 0 0 1 1 12 dB

0 0 1 0 0 14 dB

0 0 1 0 1 16 dB

0 0 1 1 0 18 dB

0 0 1 1 1 20 dB

0 1 0 0 0 22 dB

0 1 0 0 1 24 dB

0 1 0 1 0 26 dB

0 1 0 1 1 28 dB

0 1 1 0 0 30 dB

0 1 1 0 1 32 dB

0 1 1 1 0 34 dB

0 1 1 1 1 36 dB

1 0 0 0 0 38 dB

1 0 0 0 1 40 dB

(28)

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0 0 0 0 0 20kΩ

0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 0 1 1 40kΩ

0 0 1 0 0 0 0 1 0 1

0 0 1 1 0 80kΩ

0 0 1 1 1 0 1 0 0 0

0 1 0 0 1 160kΩ

0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

0 1 1 0 0 320kΩ

0 1 1 0 1 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 640kΩ

1 0 0 0 0 1 0 0 0 1

(29)

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(7) ゲイン制御レジスタ 3（GC3）

レジスタ1（GC1）とゲイン制御レジスタ2（GC2）をそれぞれ00Hに設定してください。

0 0 0 0 0 9.5 dB

0 0 0 0 1 10.9 dB

0 0 0 1 0 12.4 dB

0 0 0 1 1 14.0 dB

0 0 1 0 0 15.6 dB

0 0 1 0 1 17.3 dB

0 0 1 1 0 19.0 dB

0 0 1 1 1 20.8 dB

0 1 0 0 0 22.7 dB

0 1 0 0 1 24.5 dB

0 1 0 1 0 26.4 dB

0 1 0 1 1 28.3 dB

0 1 1 0 0 30.3 dB

0 1 1 0 1 32.2 dB

0 1 1 1 0 34.2 dB

0 1 1 1 1 36.1 dB

1 0 0 0 0 38.1 dB

1 0 0 0 1 40.1 dB

(30)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 30 of 117 2014.05.31

0 0 0 0 0 6 dB

0 0 0 0 1 8 dB

0 0 0 1 0 10 dB

0 0 0 1 1 12 dB

0 0 1 0 0 14 dB

0 0 1 0 1 16 dB

0 0 1 1 0 18 dB

0 0 1 1 1 20 dB

0 1 0 0 0 22 dB

0 1 0 0 1 24 dB

0 1 0 1 0 26 dB

0 1 0 1 1 28 dB

0 1 1 0 0 30 dB

0 1 1 0 1 32 dB

0 1 1 1 0 34 dB

0 1 1 1 1 36 dB

1 0 0 0 0 38 dB

1 0 0 0 1 40 dB

(31)

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0 0 0 0 0 20kΩ

0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 0 1 1 40kΩ

0 0 1 0 0 0 0 1 0 1

0 0 1 1 0 80kΩ

0 0 1 1 1 0 1 0 0 0

0 1 0 0 1 160kΩ

0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

0 1 1 0 0 320kΩ

0 1 1 0 1 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 640kΩ

1 0 0 0 0 1 0 0 0 1

(32)

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表2-10 コンフィギュラブル・アンプCh3増幅率（計装アンプ）

0 0 0 0 0 15.5 dB

0 0 0 0 1 17.5 dB

0 0 0 1 0 19.5 dB

0 0 0 1 1 21.5 dB

0 0 1 0 0 23.5 dB

0 0 1 0 1 25.5 dB

0 0 1 1 0 27.5 dB

0 0 1 1 1 29.5 dB

0 1 0 0 0 31.5 dB

0 1 0 0 1 33.5 dB

(33)

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(8) アンプ動作モード制御レジスタ（AOMC）

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3の動作モードを選択します。

7 6 5 4 3 2 1 0 AOMC 0 0 CC31 CC30 CC21 CC20 CC11 CC10

CC31 CC30 コンフィギュラブル・アンプCh3の動作モード 0 0 高速モード

0 1 中速モード2 1 0 中速モード1 1 1 低速モード

(34)

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(9) パワー制御レジスタ 1（PC1）

コンフィギュラブル・アンプ、汎用オペアンプ、D/Aコンバータの動作許可／停止を設定するレジスタです。

使用しない機能は、動作停止させることで、低消費電力化とノイズ低減をはかります。

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3のいずれかを使用するときは、必ずビット2～0の対応する制御ビットに1を設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 PC1 DAC4OF DAC3OF DAC2OF DAC1OF AMP4OF AMP3OF AMP2OF AMP1OF

AMP3OF コンフィギュラブル・アンプCh3の動作制御 0 コンフィギュラブル・アンプCh3動作停止

1 コンフィギュラブル・アンプCh3動作許可

★

(35)

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(10) 入力モード制御レジスタ（IMS）

コンフィギュラブル・アンプ、汎用オペアンプ、ローパス・フィルタ、ハイパス・フィルタの入力モードを設定するレジスタです。

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3を使用する時はビット2～0を設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 IMS 0 0 IMS6 IMS5 IMS4 IMS3 IMS2 IMS1

IMS3 コンフィギュラブル・アンプCh3の入力モード 0 レール to レール入力モード

1 Pchシングル入力モード

1 P-chシングル入力モード

(36)

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2.4 コンフィギュラブル・アンプの動作手順

(1) 非反転アンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプを非反転アンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプCh1（非反転アンプ）動作開始手順例

コンフィギュラブル・アンプCh1の回路構成を設定

（SW10, SW11, SW12, SW13= 1, 0, 1, 0）入力端子の設定

（MPX11, MPX10, MPX21, MPX20 = 1, 0, 0, *）

備考*：don´t care

アンプ動作モードの設定

（CC11, CC10 = *, *）

入力モードの設定 (IMS1 = *) CONFIG1レジスタの設定

開始

MPX1レジスタの設定

IMSレジスタの設定

AOMCレジスタの設定

増幅率の設定（GC1 = **H） GC1レジスタの設定

出力スイッチの設定（SW01 = 1）

CONFIG2レジスタの設定

PC1レジスタの設定コンフィギュラブル・アンプCh1の動作開始（AMP1OF = 1）

動作開始

コンフィギュラブル・アンプCh1（非反転アンプ）動作停止手順例

(37)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 37 of 117 2014.05.31

コンフィギュラブル・アンプCh2（非反転アンプ）動作停止手順例動作中

PC1レジスタの設定

動作停止

コンフィギュラブル・アンプCh2の動作停止（AMP2OF = 0）

(38)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 38 of 117 2014.05.31

（SW30, SW31, SW32, SW33= 1, 0, 1, 0）

入力端子の設定

（MP52, MPX51, MPX50, MPX62, MPX61, MPX60 = 1, 0, 0, 0, 0, *）

コンフィギュラブル・アンプCh3の動作開始（AMP3OF = 1）

（CC31, CC30 = *, *）

IMSレジスタの設定入力モード設定 (IMS3 = *)

AOMCレジスタの設定

GC3レジスタの設定増幅率の設定（GC3 = **H）

動作開始開始

コンフィギュラブル・アンプCh3（非反転アンプ）動作停止手順例動作中

動作停止

(39)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 39 of 117 2014.05.31

(2) 反転アンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプを反転アンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプCh1（反転アンプ）動作開始手順例

（MPX11, MPX10, MPX21, MPX20 = 0, *, 1, 0）

IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS1 = *) CONFIG1レジスタの設定

開始

AOMCレジスタの設定アンプ動作モードの設定 (CC11, CC10 = *, *)

CONFIG2レジスタの設定出力スイッチの設定（SW01 = 1）

動作開始

コンフィギュラブル・アンプCh1（反転アンプ）動作停止手順例

(40)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 40 of 117 2014.05.31

（MPX31, MPX30, MPX41, MPX40 = 0, *, 1, 0）

入力モードの設定 (IMS2 = *) 開始

IMSレジスタの設定

PC1レジスタの設定コンフィギュラブル・アンプCh2の動作開始（AMP2OF = 1）

動作開始

コンフィギュラブル・アンプCh2（反転アンプ）動作停止手順例

(41)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 41 of 117 2014.05.31

（MP52, MPX51, MPX50, MPX62, MPX61, MPX60 = 0, 0, *, 1, 0, 0）

IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS3 = *) CONFIG2レジスタの設定

動作開始開始

コンフィギュラブル・アンプCh3（反転アンプ）動作停止手順例動作中

動作停止

(42)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 42 of 117 2014.05.31

(3) 差動アンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプを差動アンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプCh1（差動アンプ）動作開始手順例

コンフィギュラブル・アンプCh1（差動アンプ）動作停止手順例

(43)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 43 of 117 2014.05.31

コンフィギュラブル・アンプCh2（差動アンプ）動作停止手順例

(44)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 44 of 117 2014.05.31

（MP52, MPX51, MPX50, MPX62, MPX61, MPX60 = 0, 0, *, 0, 0, *）

備考*：don´t care 動作開始

AOMCレジスタの設定アンプ動作モードの設定 (CC31, CC30 = *, *) IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS3 = *)

MPX2レジスタの設定 CONFIG2レジスタの設定

開始

コンフィギュラブル・アンプCh3（差動アンプ）動作停止手順例動作中

動作停止

(45)

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(4) I/V 変換アンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプをI/V変換アンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプCh1（I/V変換アンプ）動作開始手順例

（MPX11, MPX10, MPX21, MPX20 = 0, *, 1, 0）

開始

IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS1 = *)

GC1レジスタの設定帰還抵抗値の設定（GC1 = **H）

動作開始

コンフィギュラブル・アンプCh1（I/V変換アンプ）動作停止手順例

(46)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 46 of 117 2014.05.31

コンフィギュラブル・アンプCh2（I/V変換アンプ）動作停止手順例動作中

動作停止

(47)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 47 of 117 2014.05.31

（SW30, SW31, SW32, SW33= 1, 1, 1, 0）

入力端子の設定

（MP52, MPX51, MPX50, MPX62, MPX61, MPX60 = 0, 0, *, 1, 0, 0）

開始

IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS3 = *)

GC3レジスタの設定帰還抵抗値の設定（GC3 = **H）

動作開始 MPX2レジスタの設定

コンフィギュラブル・アンプCh3（I/V変換アンプ）動作停止手順例

(48)

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(5) 汎用オペアンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプを汎用オペアンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプCh1 (汎用オペアンプ) 動作開始手順例

コンフィギュラブル・アンプCh1 (汎用オペアンプ) 動作停止手順例

(49)

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 49 of 117 2014.05.31

(50)

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(51)

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(6) 計装アンプとして使用時の動作手順

コンフィギュラブル・アンプを計装アンプとして使用する場合の動作開始手順と動作停止手順を以下に示します。

コンフィギュラブル・アンプ（計装アンプ）動作開始手順例

コンフィギュラブル・アンプCh1, Ch2の回路構成を設定 (SW10, SW11, SW12, SW13, SW20, SW21, SW22, SW23

= 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0)

コンフィギュラブル・アンプCh1, Ch2入力端子の設定 (MPX11, MPX10, MPX21, MPX20, MPX31, MPX30, MPX41, MPX40 = 1, 1, 0, *, 1, 1, 0, *)

コンフィギュラブル・アンプCh1増幅率を設定 (GC1=00H)

コンフィギュラブル・アンプCh1～Ch3の動作開始

（AMP1OF, AMP2OF, AMP3OF = 1, 1, 1）

コンフィギュラブル・アンプCh3の回路構成とスイッチの設定

(SW30, SW31, SW32, SW33, SW02, SW01, SW00

= 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1)

コンフィギュラブル・アンプCh3入力端子の設定 (MP52, MPX51, MPX50, MPX62, MPX61, MPX60

= 0, 1, 0, 0, 1, 1)

コンフィギュラブル・アンプCh2増幅率を設定 (GC2=00H)

コンフィギュラブル・アンプCh3増幅率を設定 (GC3=**H)

(CC31, CC30, CC21, CC20, CC11, CC10 = *, *, *, *, *, *）

動作開始 PC1レジスタの設定 GC3レジスタの設定 GC2レジスタの設定 GC1レジスタの設定 AOMCレジスタの設定

IMSレジスタの設定入力モードの設定 (IMS3, IMS2, IMS1 = *, *, *) MPX2レジスタの設定

MPX1レジスタの設定 CONFIG2レジスタの設定 CONFIG1レジスタの設定

開始

(52)

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コンフィギュラブル・アンプ（計装アンプ）動作停止手順例

(53)

RAA730300 3. 汎用オペアンプ

R02DS0011JJ0110 Rev.1.10 Page 53 of 117 2014.05.31

3. ^{汎用オペアンプ}

RAA730300は、汎用オペアンプ（2ch）を搭載しています。

3.1 汎用オペアンプの機能概要

汎用オペアンプの機能について、以下に示します。

• 入力モード切り替え機能を搭載

• パワーオフ機能を搭載

また、汎用オペアンプCh2では、D/AコンバータCh4からの出力信号を基準電圧として使用できます。D/Aコンバータを使用しない場合は、DAC4_OUT / VREFIN4端子から外部基準電圧を入力します。D/Aコンバータの使用に関しては、4. D/Aコンバータを参照してください。

★

(54)

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3.2 ブロック図

図3–1 汎用オペアンプCh1のブロック図

+ -

ౝㇱࡃࠬ

AVDD1

AGND1

ࡄࡢ࡯೙ᓮ

࡟ࠫࠬ࠲1 (PC1)

࡟ࠫࠬ࠲(IMS) AMP4_INP

AMP4_INN AMP4_OUT

AMP4OF IMS4

図3–2 汎用オペアンプCh2のブロック図

+ -

内部バス

AMP5OF IMS5

SW53

パワー制御レジスタ2 (PC2) パワー制御

レジスタ1 (PC1) DAC基準制御レジスタ DAC制御レジスタ4 MPX設定レジスタ3(MPX3) 入力モード制御レジスタ(IMS) AVDD1

AGND1

AMP5_OUT DAC4_OUT/VREFIN4

8bit DAC4

DAC4OF

AMP5_INN AMP5_INP

DACRC DAC4C SW53

★

(55)

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3.3 汎用オペアンプを制御するレジスタ

汎用オペアンプでは、次の4種類のレジスタを使用します。

• 入力モード制御レジスタ（IMS）

(1) パワー制御レジスタ 1（PC1）

コンフィギュラブル・アンプ、汎用オペアンプ、D/Aコンバータの動作許可／停止を設定するレジスタです。

使用しない機能は、動作停止させることで、低消費電力化とノイズ低減をはかります。

汎用オペアンプCh1を使用するときは、必ずビット3を1に設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 PC1 DAC4OF DAC3OF DAC2OF DAC1OF AMP4OF AMP3OF AMP2OF AMP1OF

AMP4OF 汎用オペアンプCh1の動作制御 0 汎用オペアンプCh1の動作停止

1 汎用オペアンプCh1の動作許可

(2) パワー制御レジスタ 2（PC2）

汎用オペアンプ、D/Aコンバータ、ローパス・フィルタ、ハイパス・フィルタ、出力電圧可変レギュレータ、

温度センサ回路の動作許可／停止を設定するレジスタです。

使用しない機能は、動作停止させることで低消費電力化とノイズ低減をはかります。

汎用オペアンプCh2を使用する時は、必ずビット4を1に設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 PC2 DAC7OF DAC6OF DAC5OF AMP5OF LPFOF HPFOF LDOOF TEMPOF

AMP5OF 汎用オペアンプCh2の動作制御 0 汎用オペアンプCh2の動作停止

1 汎用オペアンプCh2の動作許可

★

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(3) MPX 設定レジスタ 3（MPX3）

MPX7、MPX8、MPX9、MPX10を制御するレジスタです。汎用オペアンプCh2への基準電圧入力のON / OFF を設定します。リセット信号の発生により、00Hになります。

7 6 5 4 3 2 1 0 MPX3 0 0 SCF2 SCF1 SCF0 SW53 MPX71 MPX70

SW53 SW53の制御

0 SW53をOFFします 1 SW53をONします

(4) 入力モード制御レジスタ（IMS）

コンフィギュラブル・アンプ、汎用オペアンプ、ローパス・フィルタ、ハイパス･フィルタの入力モードを設定するレジスタです。汎用オペアンプCh1、Ch2を使用するときはビット4、3を設定してください。

7 6 5 4 3 2 1 0 IMS 0 0 IMS6 IMS5 IMS4 IMS3 IMS2 IMS1

IMS5 汎用オペアンプCh2の入力モード 0 レール to レール入力モード

IMS4 汎用オペアンプCh1の入力モード 0 レール to レール入力モード