ポータブル

パワー・マネージメントIC(PMIC)のADP5350は1つのLi-Ion/Li-Ionポリマー・バッテリの充電用高性能降圧レギュレータを1個、燃料計、LEDバックライト照明用プログラマブル昇圧レギュレータ、150 mA LDOレギュレータを3個組み合わせています。

ADP5350はトリクル充電モード、定電流(CC) 、定電圧(CV)高速充電モードで動作します。電界効果トランジスタ（FET)を内蔵しており、バッテリをシステム電源側から絶縁できます。

ADP5350の燃料計は省スペースで低電流消費のソルーションです。これは再充電可能なLi-Ionバッテリ駆動製品に最適化されており、電圧ベースの機器バッテリSOC測定機能を備えています。

ADP5350の昇圧レギュレータはスイッチング周波数1.5 MHzで動作します。複数LEDのバックライト・ドライバ用に定電圧レギュレータあるいは補足的な定電流レギュレータとして動作させることができます。

ADP5350のLEDドライバは広範囲のLEDバックライト構成（並列あるいは直列に接続する複数LED）に対応します。

ADP5350の低ドロップアウト(LDO)レギュレータは低シャットダウン電流と低静止電流で動作するように最適化されておりバッテリ寿命を延ばします。このデバイスは、負荷スイッチとしても動作し、完全にターンオフあるいはターンオフできます。

動作モニターと安全制御のためのステータス・ビットのリードバックを含むすべてのパラメータはI²C互換インターフェースでプログラムできます。

ADP5350は、−40°C～+125°C のジャンクション温度範囲で動作し、32 ピン、5 mm × 5 mm のLFCSP パッケージと32ボール、3 mm × 3 mm WLCSP パッケージを採用しています。

アプリケーション

• 再充電Li-IonとLi-Ionポリマー・バッテリ駆動製品
• 携帯用民生機器
• 携帯用医用機器
• 携帯用計測器
• ウエアラブル製品

ADA4622-1/ADA4622-2/ADA4622-4 は、AD820/AD822/AD824 の次世代製品で、単電源、レールtoレール出力（RRO）の高精度接合型電界効果トランジスタ（JFET）入力オペアンプです。ADA4622-1/ADA4622-2/ADA4622-4 は、さまざまなアプリケーションに利用できる AD820/AD822/AD824 の柔軟性と使いやすさを損なうことなく、数多くの改良を施したアップグレード品です。

入力電圧範囲は負電源を含み、出力はレールtoレールで振幅します。入力 EMI フィルタにより、近くにスイッチング・ノイズ源がある場合に、信号のノイズ耐性を高めることができます。

セトリング・タイム性能を改善するために出力駆動能力が強化されているほか、帯域幅とスルー・レートの速度が向上しており、デバイスは、最近のシングルエンド逐次比較型（SAR）A/D コンバータ（ADC）の入力を駆動することができます。

電圧ノイズが低減されており、電源電流が AD820/AD822/AD824 と同じままでも、広帯域ノイズを 25 %、1/f を 50 % 低減しています。ADA4622-1/ADA4622-2/ADA4622-4 では、DC 精度が AD820/AD822/AD824 と比べて改善され、オフセット電圧は 1/2 となり、最大温度ドリフトの仕様が追加されました。AD820/AD822/AD824 と比べて同相ノイズ除去比（CMRR）が改善されているので、非反転ゲイン・アンプやディファレンス・アンプ構成で使用する場合、ADA4622-1/ADA4622-2/ADA4622-4 はより適した製品となります。

ADA4622-1/ADA4622-2/ADA4622-4 は −40 °C ～ +125 °C の拡張工業用温度範囲で動作が規定されており、5 V ～ 30 V で動作し、+5 V、±5 V、±15 V で仕様規定されています。ADA4622-1 は 5 ピン SOT-23 パッケージと 8 ピン LFCSP パッケージで供給され、ADA4622-2 は 8 ピン SOIC パッケージ、8 ピン MSOP パッケージ、および 8 ピン LFCSP パッケージで供給されます。ADA4622-4 は、14 ピン SOIC および 16 ピン、4 mm × 4 mm LFCSP で供給されます。

アプリケーション

• 高出力インピーダンス・センサーのインターフェース
• フォトダイオード・センサーのインターフェース
• トランスインピーダンス・アンプ
• ADC 用ドライバ
• 高精度フィルタとシグナル・コンディショニング

ADA4622-1/ADA4622-2は単電源、レールtoレール出力（RRO）、高精度JFET入力オペアンプAD822の次世代製品です。AD820とAD822は柔軟性があり、使いやすいので各種のアプリケーションで有効ですが、ADA4622-1/ADA4622-2はその特長を維持しながら多くの改善点を含むグレードアンプ品として必要な製品となっています。 

入力電圧範囲に負電源が含まれ、出力はレールtoレールに振れます。近くにスイッチング・ノイズ源がある場合の信号のノイズ耐性を高めるために入力EMIフィルタが追加されています。 

セトリング・タイム性能を改善し、最近のシングル・エンド逐次比較レジスタA/Dコンバータ（SAR ADC）の入力を駆動できるように、速度の項目である帯域幅とスルーレートを大きくするとともに出力駆動能力も高くなっています。 

電源電流は AD820とAD822 と同じに保たれていますが、電圧ノイズを低減し、広帯域ノイズは25%、1/fノイズは半分に減少しています。ADA4622-1/ADA4622-2 のDC精度はAD820とAD822に対して改善されており、オフセット電圧が半分になり、最大温度ドリフトの仕様がADA4622-1/ADA4622-2 に追加されております。AD820とAD822に対して同相ノイズ除去比(CMRR)が改善されているので、非反転ゲインアンプやディファレンス・アンプ回路で使用する場合、ADA4622-1/ADA4622-2はAD820とAD822より適しています。 

ADA4622-1/ADA4622-2は−40°C ～ +125°Cの拡張工業温度範囲で動作が規定されており、5 V ～ 30 Vで動作し、+5 V、±5 V、±15 Vで仕様が規定されております。ADA4622-1は5ピンSOT-23と 8ピンLFCSPパッケージを採用し、ADA4622-2は8ピンSOIC、8 ピン MSOP と8 ピン LFCSP パッケージを採用しています。 

アプリケーション

• 高出力インピーダンス・センサのインターフェース
• フォトダイオード・センサーのインターフェース
• トランスインピーダンス・アンプ
• ADC用ドライバ
• 高精度フィルタと信号処理

図 1 に示す回路は、光起電力（PV）セルや熱電発生器（TEG）から給電可能な、超低消費電力のマルチチャンネル・データ・アクイジション・システムです。この回路は、業界最小電力のマルチチャンネル 12 ビット逐次比較 A/D コンバータ（SAR ADC）である AD7091R-5 と、昇圧レギュレータADP5090による高効率エナジーハーベスト回路を使用しています。この ADC が 3 V 単電源を使って 22 kSPS でサンプリングしたときの標準的な消費電力は 100 µW です。1 kHz の入力信号に対する標準的な S/N 比（SNR）は 68 dB です。

 

消費電力が小さく小型であるため、このデバイスの組み合わせは、特に装着型機器や電源内蔵機器などの携帯型低消費電力アプリケーションに最適です。

図 1. エナジーハーベスト回路を備えた低消費電力データ・アクイジション・システム (簡略回路図: 全接続の一部およびデカップリングは省略されています)

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) is a high quality digital audio format that is commonly used in consumer electronics and is used to interconnect audio equipment. Many audio codecs/DSPs only support I²S as digital audio input/output, which is a problem when using these parts in circuits that need to support both S/PDIF or the AES (Audio Engineering Society) professional standard.

 

The circuit, in Figure 1, shows how to overcome this problem by connecting the ADAV801 or the ADAV803 audio codec to a SigmaDSP^® device, such as the ADAU1761.

 

The audio input in S/PDIF format is converted to I²S before processing by the ADAU1761, and the processed audio output in I²S format is converted back to S/PDIF by the ADAV801/ ADAV803. The ADAV801/ ADAV803 has a flexible digital input/output routing matrix that allows it to process audio in either I²S or S/PDIF format and output it in either format as a master or slave with the use of an onboard SRC (sample rate converter). The ADAV801/ ADAV803 support the consumer audio standard, and channel status data can be embedded in the audio stream by writing to the relevant registers in the ADAV801/ ADAV803. This is a useful feature for passing configuration information between devices. The ADAV801/ ADAV803 has a stereo DAC/ADC that can also be used to process audio as needed.

 

Figure 1. ADAV801/ADAV803 Connections for S/PDIF In/Out to ADAU1761 SigmaDSP (Simplified Schematic: Power Supply Decoupling and All Connections Not Shown)

USB（ユニバーサル・シリアル・バス）は、急速に広まり、ほとんどのPCの周辺装置用の、標準インターフェースになりつつあります。これは、優れた高速性、柔軟性および周辺装置とのホットスワップのサポートなどの理由で、RS232やパラレル・プリンター・ポートに置き換わっているからです。工業や医療機器の製造にも、このバスを使うことに対する強い要望がありますが、この採用は遅々としています。それは危険な電圧を制御する機械へ接続するために必要な、あるいは医療機器での低リークの耐除細動のために必要な、アイソレーションを提供する良い方法がないためでした。

あらかじめ速度が分かっていて変化しないような専用の周辺装置のインターフェースを構築するような場合と違って、ホストのアプリケーションにより適応させる必要があります。ADuM4160は、ピンを経由して単一の速度で接続されるようになっていますので、このデバイスのダウンストリーム側にプラグインした周辺装置が正確な速度を備えていれば、正常に動作しますが、誤った速度の周辺装置を接続してしまうと失敗してしまいます。このことに対処する最良の方法は、ADUM4160とハブ・コントローラを組み合わせることです。

あらかじめ速度が分かっていて変化しない専用の周辺装置のインターフェースを構築するような場合と違って、ホストのアプリケーションにより適応させる必要があります。ADUM4160は、ピンを経由して単一の速度で接続されるようになっていますので、このデバイスのダウンストリーム側にプラグインした周辺装置が正確な速度を備えていれば、正常に動作しますが、誤った速度の周辺装置を接続してしまうと失敗してしまいます。このことをに対処する最良の方法は、ADUM4160とハブ・コントローラを組み合わせることです。

ハブ・コントローラのアップストリーム側は、標準の一定速度の周辺ポートとみなすことができ、ADUM4160で容易にアイソレートすることができます、一方ダウンストリーム・ポートの速度はハブ・コントローラによって処理されます。ハブ・コントローラは、異なる速度を持った周辺装置を、アップストリーム・ポートの速度にマッチさせるように変換します。図1に示した回路は設計において2ポートのハブ・コントローラ・チップを2つのダウンストリームを備えたホスト･ポートに、どのようにしてアイソレートして使うことができるのかを示しており、これによってUSB仕様に完全な互換性を得ることができます。

ADuM4160は、それほど高価でなく容易に、医療機器や工業用周辺装置向けのアイソレート・バッファを実現します。適応させねばならないこの課題は、完全に適合したホスト・ポートを作成するために、ADuM4160とハブ・チップの組み合わせる方法を使うことになります。アイソレートした、どんな周辺装置に対しても、ADuM4160とハブは以下のような機能を提供します：

1. ハブ・チップのUSBのD+ラインとD−ラインのｱｯﾌﾟ･ｽﾄﾘｰﾑにおける直接のアイソレーションによって、ハブはホスト･ポートの動作でのダウンストリーム管理を行うことができます。
2. 外部制御ラインを使う必要なく、制御データの流れに対する自動的なスキームの導入が可能
3. メディカル・グレードのアイソレーションを提供
4. USB-IF認定の標準にミートする、1つまたはそれ以上のホスト・ポートの作成が可能
5. 最大速度の信号伝送レートのサポートが可能
6. 柔軟な電源構成をサポート

このアプリケーション回路のゴールは、たとえ最大速度を持つ周辺装置であっても、ハブをアイソレートすることです。ハブまたはホスト機能では、各ダウンストリーム・ポートへのパワーを可能にするために2.5Wのパワーを必要とします。アイソレータのダウンストリーム側を動作させるパワーと、ハブとポートのパワーはソリューションの一部として提供されます。このアプリケーション回路は、多くの医療および工業アプリケーションに、あてはまります。

USB（ユニバーサル・シリアル・バス）は急速に広まり、ほとんどのPCの周辺装置用の標準インターフェースになりつつあります。これは、優れた高速性、柔軟性および周辺装置とのホットスワップのサポートなどの理由で、RS232やパラレル・プリンター・ポートに置き換わっているからです。工業や医療機器の製造にも、このバスを使うことに対する強い要望がありますが、この採用は遅々としています、それは危険な電圧を制御する機械へ接続するために必要な、あるいは医療機器での低リークの耐除細動のために必要な、アイソレーションを提供する良い方法がないためでした。

ADuM4160 は、それほど高価でなく容易に、医療機器や工業用周辺装置向けのアイソレート・バッファを実現します。以下は今後の課題となる項目です：

1. USB・D+とD−ラインを、直接的にアイソレートして、マイクロプロセッサ内に実在するUSB基盤の使用を可能にする。
2. 外部制御ラインを使う必要なく、制御データの流れに対する自動的なスキームの導入を可能とする。
3. メディカル・グレードのアイソレーションを提供する。
4. 周辺機器をUSB認定規格に完全に準拠するようにする。
5. フルスピード（12Mbps）とロースピード（1.5Mbps）の信号レートをサポートする。
6. 柔軟な電源構成をサポートする。

図1に示す回路は、すでにUSBインターフェースを備えている周辺装置をアイソレートします。この回路では、周辺装置は明確に定義されていませんので、アイソレータの2次側を動作させるパワーは、このソリューションの一環として提供されています。もしこの回路が周辺装置設計のPCB上に構築されるならば、パワーは、アプリケーションの必要性に応じて、周辺装置とは切り離された電源、バッテリあるいはUSBケーブルのバス・パワーから供給することができます。

ここで示されたアプリケーション回路は、多くの医療および工業アプリケーションに適用します。

USB（ユニバーサル・シリアル・バス）は急速に広まり、ほとんどのPCの周辺装置用の標準インターフェースになりつつあります。これは、優れた高速性、柔軟性および周辺装置とのホットスワップのサポートなどの理由でRS232やパラレル・プリンター・ポートに置き換わっているからです。工業や医療機器の製造にも、このバスを使うことに対する強い要望がありますが、この採用は遅々としています。それは危険な電圧を制御する機械へ接続するために必要な、あるいは医療機器での低リークの耐除細動のために必要な、アイソレーションを提供する良い方法がないためでした。

ADuM4160は、主に周辺USB装置に対するアイソレーション用素子として設計されています。しかしながら、アイソレートしたケーブル機能を作成して有効にするには、いくつかの問題があります。このアプリケーションとしてADuM4160を使用するにあっては、いくつかの項目を対処する必要があります。ADuM4160のアップストリーム側とダウンストリーム側上のバッファは同じで、USBケーブルを駆動する能力がありますが、ダウンストリームのバッファは、これに接続された、フルスピードまたはロースピードの周辺装置に対して、速度を調整する能力がなくてはなりません。アップストリーム接続は、周辺機器のような動作が必要で、ダウンストリーム接続はホストのような動作が必要です。

あらかじめ速度が分かっていて変化しないような専用の周辺装置のインターフェースを構築するような場合と違って、ホストのアプリケーションでは、ロースピードのデバイスか、あるいはフルスピードのデバイスのどちらが接続されているかを検出して、適応させる必要があります。ADUu4160は、ピンを経由して単一の速度で接続されるようになっていますので、このデバイスのダウンストリーム側にプラグインした周辺装置が正確なスピードを備えていれば、正常に動作しますが、誤ったスピードの周辺装置を接続してしまうと失敗してしまいます。このことを対処する最良の方法は、ADuM4160とハブ・コントローラを組み合わせることです。

ハブ・コントローラのアップストリーム側は、標準の一定速度の周辺ポートとみなすことができ、ADuM4160で容易にアイソレートすることができます。一方ダウンストリーム・ポートはハブ・コントローラによって処理されます。しかしほとんどの場合、これは完全なUSB準拠としての認定に当てはまりませんが、準拠されたデバイスが混同して使われることのできない特にカスタムの接続が使われるような場合、単一スピードのケーブルは、実用的観点から、許容可能です。ハブ・チップは使わずに済み、設計は非常に小型、かつ簡単になります。

ADuM4160は、医療機器や工業用周辺装置向けとしてのアイソレート・バッファの導入を、安価で、しかも容易な方法で提供します。適応させねばならない課題は、ADuM4160と、 ADuM5000のような、小型のアイソレートされたDC/DCコンバータの組み合わせによって、バスの電源を備えたケーブル・アイソレータを作って使うことです。アイソレートしたどんな周辺装置に対しても、ADuM4160は以下のような機能を提供します：

1. アップストリームで、ケーブルのUSB・D+とD−ラインを、直接的にアイソレート
2. 外部制御ラインを使う必要なく、制御データの流れに対する自動的なスキームの導入が可能
3. メディカル・グレードのアイソレーションを提供
4. フルスピードまたはロースピードの信号レートのサポートが可能
5. ケーブルを通して、アイソレートした電源供給をサポート

図1に示すアプリケーション回路のゴールは、すでにUSBインターフェースを備えている周辺装置をアイソレートすることです。完全互換なバス用電源を持ったケーブルを作ることはできません。それは、バス電圧を絶縁バリアを超えて伝送するための100%効率のパワー変換は存在しないためです。更に、変換器の静止時電流はUSB規格のスタンバイ電流の仕様とは互換ではありません。これはすべてADuM4160のスピード検出の制限が加わるためです。ダウンストリームの周辺装置に控えめな電源供給で可能な、固定スピードあるいはスイッチで制御されるスピード速度のケーブルの場合では実現可能となります。しかし、このような使用法はカスタムのアプリケーションで、USB規格に完全に準拠しません。 

The circuit shown in Figure 1 connects an ADAU1701 codec with an integrated SigmaDSP^® core to an SSM2306 2 W stereo Class-D amplifier and an ADP3336 low dropout regulator. The ADAU1701 has two ADCs and four DACs; therefore, it can process a stereo audio signal and output discretely processed signals to both a line-level output and an amplified output. This allows the line and amplified outputs to be processed in the SigmaDSP core with different signal processing, such as custom EQ, compressors tailored to the clip level of the specific output, or spatialization effects tuned to the specific speaker configurations. The ADP3336 generates the 3.3 V supply for the ADAU1701. The SSM2306 is a stereo 2 W Class-D amplifier with ultralow idle current and high efficiency. The amplifier does not require bulky external inductors, but it does require minimal external components and has a small system footprint. The amplifier’s voltage is not supplied from the regulator but rather directly from the 5 V system supply. This system can provide an audio signal processing path output to a low power efficient amplifier for systems such as radios, multimedia docks, or PC speakers.