DS1113F1
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CS4399
Table of Contents
1 Pin Assignments and Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 40-Pin QFN (Top-Down, Through-Package View) . . . . . . . . . 4
1.2 42-Ball WLCSP (Top-down, Through-Package View) . . . . . . 5
1.3 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Electrostatic Discharge (ESD) Protection Circuitry . . . . . . . . 8
2 Typical Connection Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Characteristics and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 3-1. Parameter Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 3-2. Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . 11
Table 3-3. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 3-4. Analog Output Characteristics (HV_EN = 1) . . . . . 12
Table 3-5. Combined DAC Digital, On-Chip Analog and
AOUTx Filter Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Table 3-6. DAC High-Pass Filter (HPF) Characteristics . . . . . 15
Table 3-7. DSD Combined Digital and On-Chip Analog
Filter Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 3-8. Digital Interface Specifications and
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 3-9. CLKOUT Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 3-10. PLL Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 3-11. Crystal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 3-12. Power-Supply Rejection Ratio (PSRR)
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 3-13. DC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 3-14. Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 3-15. Serial-Port Interface Characteristics . . . . . . . . . . . 18
Table 3-16. DSD Switching Characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 3-17. I
C Slave Port Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . 19
4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2 Analog Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 Class H Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.4 Headphone Presence Detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.5 Clocking Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.6 Clock Output and Fractional-N PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.7 Filtering Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.8 Audio Serial Port (ASP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.9 DSD Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.10 DSD and PCM Mixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.11 Standard Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.12 Control Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.1 PLL Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.2 Power Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3 Crystal Tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.4 Alert Mixing Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.5 Enable/Disable Nonoversampling Filter . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.6 CS4399 Analog Output and Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.7 Audio Output Power Down Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.8 Audio Output Power-Up Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.9 Audio Output Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.10 Example Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6 Register Quick Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.1 Global Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.2 PLL Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.3 ASP and XSP Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
7.4 DSD Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.5 Analog Output and PCM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.6 Interrupt Status and Mask Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8 PCB Layout Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.1 Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.2 Grounding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.3 REFA and REFB Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.4 QFN Thermal Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
9 Performance Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
9.1 Digital Filter Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
10 Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
10.1 40-Pin QFN Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
10.2 42-Ball WLCSP Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . 109
11 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
12 Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
13 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
14 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110