ST AN3959 APPLICATION NOTE

AN3959

Application note

2.0-channel demonstration board based on the STA381BW and STA381BWS

Introduction

The purpose of this application note is to describe:

how to connect the STA381BW/STA381BWS 2.0-channel demonstration board

how to evaluate the performance of the demonstration board with significant electrical curves

how to avoid critical issues in the PCB schematic and layout of the STA381BW/STA381BWS

The STA381BW/STA381BWS demonstration board is configured for 2.0 BTL channels, releasing up to 2 x 20 W into 8 ohm of power output at 18 V of supply voltage in the VQFN48 package. It represents a total solution for the digital audio power amplifier.

Figure 1. STA381BW/STA381BWS 2.0-channel demonstration board

December 2011

Doc ID 022081 Rev 3

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www.st.com

Contents

AN3959

 

 

Contents

1

Functional description of the demonstration board . . . . . . . . . . . . . .

. 6

 

1.1

Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

 

1.2

Output configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

 

1.3

Schematic and block diagrams, bill of material, PCB layout . . . . . . . . . . . .

7

2

STA381BWS power section test results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

3

STA381BW power section test results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

4

Analog section test results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

5

Thermal performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

 

5.1

Thermal results - test 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

 

5.2

Thermal results - test 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

6

Design guidelines for schematic and PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . .

28

 

6.1

Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

 

 

6.1.1 Criteria for selection of components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

 

 

6.1.2

Decoupling capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

 

 

6.1.3

Output filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

 

 

6.1.4

Snubber filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

 

 

6.1.5

Main filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

 

 

6.1.6

Dumping network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

 

 

6.1.7 Recommended power-up and power-down sequence . . . . . . . . . . . . .

31

 

6.2

Layout .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31

7

Software setup to use the STA381BW/STA381BWS devices (ST Map)

38

 

. . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

7.1

Processing configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

 

7.2

STCompressorTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

7.2.1 STCompressor settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7.2.2 Configuring and enabling the STCompressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7.2.3 Example settings of the STCompressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.2.4 Test results with APWorkbench . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2/65

Doc ID 022081 Rev 3

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Contents

 

 

7.3 CRC computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.3.1 Biquad CRC computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.3.2 Crossover CRC computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.3.3 STCompressorTM CRC computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

 

7.4

Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47

 

7.5

Short-circuit protection for the STA381BW/STA381BWS . . . . . . . . . . . . .

49

 

7.6

Settings for bridge power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49

8

Examples of code (TV SoC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

 

8.1

FFX381X_Sample.h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

 

8.2

FFX381X_Sample.C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

53

Appendix A Mono BTL schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

9

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64

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3/65

List of figures

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List of figures

Figure 1. STA381BW/STA381BWS 2.0-channel demonstration board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Figure 2. Schematic-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Figure 3. Schematic-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Figure 4. Top view of PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Figure 5. Inner layer2 view of PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Figure 6. Inner layer3 view of PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Figure 7. Bottom view of PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Figure 8. Block diagram of test connections with equipment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 9. Frequency response, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Figure 10. Crosstalk, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Figure 11. SNR, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Figure 12. THD vs. frequency, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, Pout = 1 W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Figure 13. FFT (0 dBFS), VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Figure 14. FFT (-60 dBFS), VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Figure 15. THD vs. output power, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, f = 1 kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Figure 16. THD vs. output power at different power supplies, RL = 8 ohm, f = 1 kHz . . . . . . . . . . . . . 19

Figure 17. Frequency response, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 18. Crosstalk, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 19. SNR, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 20. THD vs. frequency, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, Pout = 1 W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 21. FFT (0 dBFS), VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 22. FFT (-60 dBFS), VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 23. THD vs. output power, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, f = 1 kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Figure 24. THD vs. output power at different power supplies, RL = 8 ohm, f = 1 kHz . . . . . . . . . . . . . 23

Figure 25. Temperature test 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Figure 26. Temperature test 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Figure 27. Output filter (BTL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Figure 28. Differential-mode snubber circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Figure 29. Common-mode snubber circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Figure 30. Main filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Figure 31. Dumping network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Figure 32. Recommended power-up and power-down sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Figure 33. Snubber network soldered as close as possible to the respective IC pin . . . . . . . . . . . . . . 31 Figure 34. Electrolytic capacitor used first to separate the VCC branches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Figure 35. Path between VCC and ground pin minimized in order to avoid inductive paths . . . . . . . . 32 Figure 36. Large ground plane on the top side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Figure 37. Large ground plane on inner layer2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Figure 38. Large ground plane on inner layer3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Figure 39. Large ground plane on bottom side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Figure 40. Symmetrical paths created for output stage, for differential applications . . . . . . . . . . . . . . 35 Figure 41. Coils separated in order to avoid crosstalk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Figure 42. VCC filter for high frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Figure 43. Thermal layout with large ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figure 44. Processing path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Figure 45. 2.1-channel with STCompressorTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figure 46. STCompressor - overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Figure 47. STCompressor - mapper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Figure 48. STCompressor - compression ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

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AN3959

List of figures

 

 

Figure 49. STCompressor - limiter threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Figure 50. STCompressor - offset control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Figure 51. APWorkbench results for STC example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Figure 52. F3X output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Figure 53. F3X for HPout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Figure 54. Mono BTL schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Doc ID 022081 Rev 3

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Functional description of the demonstration board

AN3959

 

 

1 Functional description of the demonstration board

The following terms used in this application note are defined as follows:

THD+N vs. Freq: Total harmonic distortion (THD) plus noise versus frequency curve

THD+N vs. Pout: Total harmonic distortion (THD) plus noise versus output power

S/N ratio: Signal-to-noise ratio

FFT: Fast Fourier Transform algorithm (method)

CT: Channel separation L to R, or R to L channel crosstalk

The equipment used includes the following:

Audio Precision (System 2700) by AP Co., USA

DC power supply (4.5 V to 25.5 V operating range)

Digital oscilloscope (TDS3034B by Tektronix)

MS Windows-based PC with APWorkbench GUI control software installed. For the APWorkbench software setup, please refer to the APW UserManualR1.0.pdf

Reference documents include:

STA381BW and STA381BWS datasheets

Demonstration board schematic, PCB layout and test curves

1.1Connections

Power supply and interface connection

1.Connect the positive voltage of the 18 V DC power supply to the +VS pin and negative to GND (note that the operating voltage range of the DC power supply is from 4.5 V to 25.5 V).

2.Connect the APWLink board to the J1 connector of the STA380BWS demonstration board.

3.Connect the S/PDIF signal cable to the RCA jack on the APWLink board, the other side connects to the signal source such as Audio Precision or a DVD player.

1.2Output configuration

The STA381BW/STA381BWS demonstration board is specifically configured in 2 BTL channels.

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Doc ID 022081 Rev 3

 

1.3

 

 

Schematic and block diagrams, bill of material, PCB layout

 

 

 

 

 

 

 

AN3959

 

Figure 2.

 

Schematic-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3V3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

10K

 

 

 

SWPA6045S220MT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3V3

 

 

 

 

 

 

 

RESET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C32

C37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

NS

NS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C4

 

 

20(S)

R42

220nF

NS

 

 

1N(S)

C47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

R2

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

330P(S)

 

 

0R

220nF

C46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

0 ohm

 

 

 

INT LINE

 

PWRDN

 

 

 

 

 

 

 

 

C44

 

0R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

0 ohm

 

SCL

SDA

 

 

SDI1

 

 

 

 

 

 

 

R11

1N(S)

C50

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220nF

NS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SWPA6045S220MT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT1B

 

C36

C38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

 

51

50

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT2A

 

 

NS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

330P(S)

SWPA6045S220MT

C43

C41

 

 

1N(S)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C45

 

 

C48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220nF

0R

220nF

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT2B

 

 

 

1

 

 

 

 

48

47

46

45

44

43

42

41

40

39

 

38

37

 

 

 

 

48

 

LRCKI

 

 

 

R41

C39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDDDIG2

GNDDIG2

TESTMODE

SA

SCL

SDA

INTLINE

PWDN

RESET

SDI

LRCKI

BICKI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

 

20(S)

R43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BICKI

 

 

1N(S)

C49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

36

 

 

46

 

 

220nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MCLK

 

 

 

MCLK

NS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC_REG

 

 

 

 

 

 

 

 

SPEAKJACK2X2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

VSS_REG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGNDPLL

35

 

 

45

 

 

 

 

C42

C40

 

 

 

 

 

Doc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT2B

 

 

 

 

 

J9

 

+VS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

44

C3 2u2/10V

 

 

L4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT2B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VREGFILT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

43

 

FFX4B

 

SWPA6045S220MT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND2

 

 

 

 

 

IC1

 

 

 

 

 

 

FFX4B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT2A

 

 

 

7

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

42

 

FFX4A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1uF/50V

 

 

1uF/50V

 

 

 

 

 

VCC2

 

 

 

 

 

STA381BWS

 

 

 

 

 

FFX4A

 

 

 

 

OUTPUT FILTER

 

 

C428

 

 

 

NS

100nF

100nF

 

100nF

 

 

 

8

 

6

 

OUT2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FFX3B

31

 

 

41

 

FFX3B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Rev 022081ID

470U/35V

C35NS

C34NS

C33NS

 

 

 

 

 

 

OUT1B

 

 

 

9

 

7

 

OUT1B

 

 

 

STA381BWS_NEW

 

 

 

 

 

FFX3A

30

 

 

40

 

FFX3A

 

 

 

+

C14

C429

C426A

C427A

 

C426B

C427B

 

 

 

10

 

8

 

VCC1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GNDDIG1

29

 

 

39

C5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Functional

 

 

 

 

 

 

 

11

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDDDIG1

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

10

 

OUT1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD3V3CHP

27

 

 

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

11

 

VDD_REG

 

 

 

 

LINEHPOUT L

LINEHPOUT R

 

 

 

 

 

 

 

CPP

26

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

12

 

GND_REG

 

 

 

 

 

SOFTMUTE

 

 

 

GNDPSUB

25

 

 

35

 

+3V3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT1A

 

 

 

15

 

 

 

 

HALFVDD

 

 

HPIN L

HPIN R

 

VDD3V3

CPVSS

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F3XL

F3XR

GNDA

CPM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NOTE:

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C56

 

CONFIGURATION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Note 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NS

 

 

2.0CH & 2.1CH

 

 

17

18

19

 

21

22

 

 

 

 

 

28

29

 

30

31

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

description

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

MONO BTL

 

 

 

 

C1

 

20 1uF/10V

C53

23

24

25

26

27

SOFTMUTE

 

 

 

 

 

C8

1uF/10V

 

 

 

The output filter for the line/HP output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

 

 

 

C9

1uF/10V

 

 

 

 

path is optional (not required for the STA381BW/S).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J15

 

F3XR

 

 

 

*

C56

NS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R36

 

0ohm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

F3XL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If the 2x 47 ohm resistors (R35 and R44) are

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J19

 

 

 

 

 

 

J16

1 2

 

 

 

 

 

1uF/10V

C10

 

 

 

 

 

 

 

 

bypassed through J14 and J18, the 2x 100 nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HPJCKX3.5-06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

capacitors (C54 and C55) must also be removed.

 

 

 

Line in

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

of

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

C30

R6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1uF/10V

11K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

C31

R7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Note 2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1uF/10V

11K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J14

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

demonstration

 

 

 

HPJCKX3.5-06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C56 is not soldered when the STA381BW/S

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R35

47R

 

 

 

1

 

 

27K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF 100nF

C55 C54

1K

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

is configured in 2.0 or 2.1 channels; C56 is 100 nF

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

SW2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

when the STA381BW/S is configured in mono BTL.

 

 

 

HEADER2X2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

R37

470R

C51

10uF/10V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

 

 

J18

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Refer to the schematic in Appendix A on page 63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Line out

 

 

3.3nF/10V

 

 

47K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6

C7

3.3nF/10V

R40 R39 47K

 

 

R44

47R

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for an example of a mono BTL application.

 

 

 

 

 

 

 

 

1K

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

SW3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STA381BWS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R38

470R

C52

10uF/10V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

board

7/65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 3.

 

Schematic-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AN3959

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100uF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C22

10K

10K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R31

R29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220PF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R12

R14

R18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4K7

4K7

4K7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FFX3B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+VS

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+VS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BD3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BEAD or 33R

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC2

 

 

 

 

 

 

 

C27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C16

C17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47uF

 

 

 

 

 

 

J13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

470PF

150PF

 

 

 

 

 

LM833

 

 

 

 

 

50V

 

 

 

 

C26

C24

HEADPHONE O/P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100PF

100PF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R16

10K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

OUTA

 

VDD

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100uF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R13

R15

R19

 

 

 

 

2

INA1

OUTB

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FFX3A

4K7

4K7

4K7

 

 

 

 

3

INA2

INB1

 

 

 

 

 

 

 

35V

 

BD4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

BEAD or 33R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

VSS

 

INB2

5

 

 

 

 

 

 

10K

10K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C18

220PF

R17

10K

 

 

 

 

+VS

 

 

 

 

 

 

 

 

R34

R28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Doc

 

 

 

R20

R22

R26

 

 

 

 

 

 

R24

10K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4K7

4K7

4K7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FFX4B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Rev 022081

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220PF

R25

10K

 

C23

10K

 

10K

 

 

 

 

Functional

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220PF

R33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C21

 

 

R32

 

 

 

 

 

 

 

 

C19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

470PF

C20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150PF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R21

R23

 

 

 

 

 

R27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4K7

4K7

 

 

 

 

 

4K7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FFX4A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STEREO HEADPHONE DRIVER

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

description

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3V3

 

J3-1

MCLK

J8-1

FFX3A

of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

the

 

 

 

 

HEADER8X2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+VS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J4-1

LRCKI

J8-2

FFX3B

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDI1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CN1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

LRCKI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J3-2

BICKI

J10-1

FFX4A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CN2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

demonstration

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BICKI

 

 

 

5

6

 

 

 

 

 

CN-5-02P

 

 

 

 

1

 

+

C12

 

C13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

J4-2

SDI1

J10-2

FFX4B

 

 

 

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10uF/10V

 

SCL

 

 

 

SDA

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J17

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J6-1

INT_LINE

J11-1

F3XL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3V3

 

11

12

RESET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J6-2

 

J11-2

F3XR

 

 

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PWRDN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDA

 

 

 

 

 

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDA

 

SOFTMUTE

MCLK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J5-1

J12-1

 

TO AP INTERFACE

 

 

 

 

 

 

The range of +Vs is from +5V to +24V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SCL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SCL

J12-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J5-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POWER SUPPLY INPUT

 

 

 

 

 

 

 

 

AP INTERFACE CONNECTOR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEST PINS

 

 

board

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8/65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AN3959

 

Functional description of the demonstration board

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 1.

Bill of material

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

No.

 

Type

Footprint

Description

Qty

Reference

Manufacturer

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Jack

Speaker jack

MP4-16

1

J9

Songchen

 

 

 

 

 

 

 

2

Headphone

Phone jack

SONGCHEN CKX-3.5-06

3

J2, J13, J19

Songchen

 

jack

3-pin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Switch

Deviator

Deviator switch

2

SW2, SW3

Any source

switch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Terminal

Through-hole

2P pitch: 5mm connector

1

CN2

Phoenix

terminal

Contact

 

 

 

 

 

 

 

5

Header

Through-hole

4P (2x2 row) 2.54 mm header

1

J7

Any source

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J3, J4, J5, J6, J8, J10,

 

6

Header

Through-hole

2P (2x1 row) 2.54 mm header

14

J11, J12, J14, J15, J16,

Any source

 

 

 

 

 

 

J17, CN1, J18

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Header

Through-hole

16P (8x2 row) 2.54 mm header

1

J1

Any source

 

 

 

 

 

 

 

8

CCAP

CAP0603

50 Volt NPO 100 pF +/-10%

2

C24, C26

Murata

 

 

 

 

 

 

 

9

CCAP

CAP0603

50 Volt NPO 150 pF +/-10%

2

C17, C20

Murata

 

 

 

 

 

 

 

10

CCAP

CAP0603

50 Volt NPO 220 pF +/-10%

4

C18, C21, C22, C23

Murata

 

 

 

 

 

 

 

11

CCAP

CAP0603

50 Volt NPO 330 pF +/-10%

2

C44, C45

Murata

 

 

 

 

 

 

 

12

CCAP

CAP0603

50 Volt NPO 470 pF +/-10%

2

C16, C19

Murata

 

 

 

 

 

 

 

13

CCAP

CAP0603

50 Volt 1 nF +/-10%

5

C4, C47, C48, C49, C50

Murata

 

 

 

 

 

 

 

14

CCAP

CAP0603

50 Volt 3.3 nF +/-10%

2

C6, C7

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1, C2, C5, C11, C13,

 

15

CCAP

CAP0603

50 Volt 100 nF +/-10%

12

C27, C29, C54, C55,

Murata

 

 

 

 

 

 

C429, C427A, C427B

 

 

 

 

 

 

 

 

16

CCAP

CAP0603

50 Volt 220 nF +/-10%

4

C32, C36, C42, C43

Murata

 

 

 

 

 

 

 

17

CCAP

CAP0603

NS

5

C37, C38, C40, C41, C56

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

18

CCAP

CAP0805

10 Volt 1 µF +/-10%

5

C8, C9, C10, C30,

Murata

C31, C53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

CCAP

CAP0805

10 Volt 2.2U +/-10%

1

C3

Murata

 

 

 

 

 

 

 

20

CCAP

CAP1206

50 Volt 220 nF +/-10%

2

C39, C46

Murata

 

 

 

 

 

 

 

21

CCAP

CAP1206

50 Volt 1U +/-10%

2

C426A, C426B

Murata

 

 

 

 

 

 

 

22

CCAP

CAP1206

10 Volt 10 µF +/-10%

2

C51, C52

Murata

 

 

 

 

 

 

 

23

CCAP

CAP1206

NS

4

C14, C33, C34, C35

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

ECAP

CAP1206

10µF/10V

1

C12

Samsung

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

ECAP

Through-hole

47µF/35V 105 Centigrade

1

C28

Rubycon/

 

Panasonic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

ECAP

Through-hole

100µF/35V 105 Centigrade

2

C15, C25

Rubycon/

 

Panasonic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

ECAP

Through-hole

470µF/25V, pitch = 5 mm,

1

C428

Rubycon/

 

φ 10 mm

Panasonic

 

 

 

 

 

 

 

 

Doc ID 022081 Rev 3

9/65

Functional description of the demonstration board

 

 

AN3959

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 1.

Bill of material (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

No.

 

Type

Footprint

Description

Qty

Reference

Manufacturer

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

RES

R1206

0R

4

R10, R11, R30, R41

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

RES

R1206

20 +/-5% 1/8W

2

R42, R43

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

RES

R0603

0 ohm 1/16W

 

R1, R3, R36

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

RES

R0603

47R +/-5% 1/16W

2

R35, R44

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

RES

R0603

470R +/-5% 1/16W

2

R37, R38

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

RES

R0603

1K +/-5% 1/16W

2

R45, R46

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5, R16, R17, R24, R25,

 

34

 

RES

R0603

10K +/-5% 1/16W

11

R28, R29, R31, R32,

Murata

 

 

 

 

 

 

R33, R34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

RES

R0603

11K +/-5% 1/16W

2

R6, R7

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R12, R13, R14, R15,

 

36

 

RES

R0603

4.7K +/-5% 1/16W

12

R18, R19, R20, R21,

Murata

 

 

 

 

 

 

R22, R23, R26, R27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

 

RES

R0603

47K +/-5% 1/16W

2

R39, R40

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

RES

R0603

NS

 

R2, R4

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

39

 

RES

R0805

27K +/-5% 1/16W

2

R8, R9

Murata

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

Bead

L0805

Bead 600 ohm at 100 MHz or

2

BD3, BD4

Murata

 

33R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

Plastic rod

 

Hexagonal rod 15 mm length,

4

Four corners

Any source

 

male type

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

Plastic rod

 

Hexagonal rod 8 mm length,

4

Four corners

Any source

 

female type

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

IC

QFN48 or

STA381BWS (QFN48 or

1

IC1 or IC3

ST

 

QFP64

QFP64)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

IC

SOP8

LM833D (SOP8)

1

IC2

ST

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

Coil

SMD

SWPA6045S220MT, 22 µH

4

L1, L2, L3, L4

Sunlord

 

 

 

 

 

 

 

 

46

 

PCB

 

STA381BWS 2.0CH REV2.2

1

 

Fastprint

 

 

 

 

 

 

 

 

10/65

Doc ID 022081 Rev 3

ST AN3959 APPLICATION NOTE

AN3959

Functional description of the demonstration board

 

 

Figure 4. Top view of PCB layout

Doc ID 022081 Rev 3

11/65

Functional description of the demonstration board

AN3959

 

 

Figure 5. Inner layer2 view of PCB layout

12/65

Doc ID 022081 Rev 3

AN3959

Functional description of the demonstration board

 

 

Figure 6. Inner layer3 view of PCB layout

Doc ID 022081 Rev 3

13/65

Functional description of the demonstration board

AN3959

 

 

Figure 7. Bottom view of PCB layout

14/65

Doc ID 022081 Rev 3

AN3959

Functional description of the demonstration board

 

 

Figure 8. Block diagram of test connections with equipment

Audio Precision Equipment

 

 

Monitor

Output

S/PDIF

 

to AP

Signal

Digital Oscilloscope

 

 

TDS3034B Tektronix

 

 

 

 

 

 

 

 

I2S Input

 

 

APWLink Board

 

STA380BWS

 

 

 

 

 

 

 

 

(DC3V3)

 

 

 

 

2.0CH

Demo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Board

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(DC7V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PC with GUI to control the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC Power Supply

 

 

chipset

 

 

 

 

 

 

From 4.5V to24V

Doc ID 022081 Rev 3

15/65

STA381BWS power section test results

AN3959

 

 

2 STA381BWS power section test results

Figure 9. Frequency response, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W)

 

 

+3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

+0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

-0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-3

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

20

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, Dual BTL, Input Signal=-14dBFS, Pout=1W, Volume: +3dB

 

Figure 10. Crosstalk, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W)

 

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

20

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, Dual BTL, Pout=1W, Volume: +3dB

16/65

Doc ID 022081 Rev 3

AN3959

STA381BWS power section test results

 

 

Figure 11.

SNR, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W)

 

 

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, Dual BTL, Pout=1W, Volume: +3dB

Figure 12.

THD vs. frequency, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, Pout = 1 W

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, Dual BTL, Pout=1W, Volume: +3dB

Doc ID 022081 Rev 3

17/65

STA381BWS power section test results

AN3959

 

 

Figure 13.

FFT (0 dBFS), VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W)

 

 

 

+10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-140

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, f=1KHz, Dual BTL, Input Signal=0dBFS, Pout=1W, Volume: -11.5dB

Figure 14.

FFT (-60 dBFS), VCC = 18 V, RL = 8 ohm, 0 dBFS (Pout = 1 W)

 

 

 

+10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-140

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, f=1KHz, Dual BTL, Input Signal=-60dBFS, Volume: -11.5dB

 

18/65

Doc ID 022081 Rev 3

AN3959

STA381BWS power section test results

 

 

Figure 15.

THD vs. output power, VCC = 18 V, RL = 8 ohm, f = 1 kHz

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

20m

50m

100m

200m

500m

1

2

5

10

20

10m

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=18V, Rl=8ohm, Dual BTL, Volume: +3dB

Figure 16. THD vs. output power at different power supplies, RL = 8 ohm, f = 1 kHz

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

VCC=6V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC=24V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

VCC=9V

 

 

 

 

 

VCC=21V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

VCC=12V

 

 

 

 

 

VCC=18V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

VCC=15V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

20m

50m

100m

200m

500m

1

2

5

10

20

40

10m

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

Test Conditions: Rl=8ohm, Dual BTL, Volume: +3dB

 

 

 

 

 

 

Doc ID 022081 Rev 3

19/65

STA381BW power section test results

AN3959

 

 

3 STA381BW power section test results

Figure 17. Frequency response, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W)

 

 

+3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

+0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

-0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-3

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

20

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=24V, Rl=8ohm, Dual BTL, Input Signal=-17dBFS, Pout=1W, Volume: +3dB

 

Figure 18. Crosstalk, VCC = 24 V, RL = 8 ohm, 0 dB (Pout = 1 W)

 

 

 

 

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

-40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

-60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

50

100

200

500

1k

2k

5k

10k

20k

 

20

 

 

 

 

 

 

Hz

 

 

 

 

Test Conditions: VCC=24V, Rl=8ohm, Dual BTL, Pout=1W, Volume: +3dB

20/65

Doc ID 022081 Rev 3

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