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STA321 ,4-channel digital audio system with FFX driverFeatures High efficiency FFX™ class-D modulator 100-dB dynamic range2 Two stereo channels with I ..
STA323W ,2.1-channel high-efficiency digital audio systemSTA323W2.1 channel high-efficiency digital audio systemDatasheet - production data  Individual cha ..
STA323W13TR ,2.1-channel high-efficiency digital audio systemFeatures Input and output channel mapping  Wide supply voltage range (10 V - 36 V) AM noise-redu ..
STA323WTR , 2.1 HIGH EFFICIENCY DIGITAL AUDIO SYSTEM
STA323WTR , 2.1 HIGH EFFICIENCY DIGITAL AUDIO SYSTEM
STA323WTR , 2.1 HIGH EFFICIENCY DIGITAL AUDIO SYSTEM
STS3DPF20V ,DUAL P-CHANNEL 20VELECTRICAL CHARACTERISTICS (T = 25 °C UNLESS OTHERWISE SPECIFIED)CASEOFFSymbol Parameter Test Condi ..
STS3DPF30L ,DUAL P-CHANNEL 30VABSOLUTE MAXIMUM RATINGSSymbol Parameter Value UnitV Drain-source Voltage (V = 0) 30 VDS GSV Drain- ..
STS3DPF60L ,DUAL P-CHANNEL 60VAbsolute Maximum ratingsSymbol Parameter Value UnitV Drain-source Voltage (V = 0) 60 VDS GSV Drain- ..
STS3DPFS30L ,P-CHANNEL 30VELECTRICAL CHARACTERISTICS (TCASE = 25 °C UNLESS OTHERWISE SPECIFIED)OFFSymbol Parameter Test Condi ..
STS3DPFS45 ,P-CHANNEL 45VELECTRICAL CHARACTERISTICS (T = 25 °C unless otherwise specified)caseOFFSymbol Parameter Test Condi ..
STS4DNF30L ,DUAL N-CHANNEL 30V ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TCASE = 25 °C UNLESS OTHERWISE SPECIFIED)OFFSymbol Parameter Test Condi ..

STA321
4-channel digital audio system with FFX driver

October 2009 Doc ID 15351 Rev 3 1/157 A321
4-channel digital audio system with FFX™ driver
Features High efficiency FFX™ class-D modulator 100-dB dynamic range Two stereo channels with I2 S input/output data
interface 16-bit stereo ADC input with PGA and
microphone biasing Analog and digital muxing/mixing capability 4-channel input sample rate converter kHzto 192 kHz) Four channels of 24-bit audio processing Flexible channel mapping and routing Output configurations:
–Mono Embedded CMOS bridge: up to 0.5 W/channel pfStart™ for pop-free single-ended operations Play and record simultaneous operation Pre and post mix stages Individual channel and master gain/attenuation Digital gain/attenuation -105 dB to +36 dB in
0.5-dB steps Soft volume update and muting DC-blocking selectable high-pass filter Selectable de-emphasis filter Up to 13 28-bit user programmable biquads
(EQ) per channel Bass/treble tone control Ternary, binary or phase shift modulation PWM output Headphone output with jack detectorI2 C control.

Table 1. Device summary

Contents STA321
2/157 Doc ID 15351 Rev 3
Contents Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 Embedded crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.5 Embedded DC regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Power-up and power-down sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.1 Device power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.2 Software power-down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2.1 Configuration example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.3 Hardware power-down mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3.1 Mild power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.3.2 Full power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Clock management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.1 System clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.1.1 Configuration example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.2 Peripheral clock manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.3 Fractional PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.3.1 PLL block description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.3.2 Output frequency computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Digital processing stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.1 Signal processing flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.2 Sampling rate converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.3 Pre-EQ mix 1 and post-EQ mix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.3.1 Presets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.4 Pre scaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
STA321 Contents
Doc ID 15351 Rev 3 3/157

6.4.1 Presets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.5 Equalization, tone control and effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.6 Biquads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.6.1 Presets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.7 High-pass filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.8 Deemphasis filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.9 Bass and treble control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.9.1 Configuration example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.10 Programmable delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.10.1 Presets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.11 Volume and mute control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.12 Limiter (clamping) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.13 FFX channel re-mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.14 Memory programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6.14.1 Writing one coefficient/location to RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6.14.2 Writing a set of five coefficients/locations to RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.14.3 Reading a set of five coefficients/locations from RAM . . . . . . . . . . . . . . 46
6.14.4 RAM mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 FFX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.2 Modulation schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.3 PWM shift feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.4 T ernary mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.5 Minimum pulse limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.6 Headphone modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.7 pfStart™ operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.8 PWM00 output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 CMOS power stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Fault detection and recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
9.1 External amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
9.2 CMOS bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Contents STA321
4/157 Doc ID 15351 Rev 3 ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
10.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
10.2 Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
10.2.1 Configuration example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Serial audio interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
11.1 Master mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
11.2 Slave mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
11.3 Serial formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.3.1 Right justified . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.3.2 Left justified . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.3.3 DSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
11.3.4 I2 S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
11.3.5 PCM/IF (non-delayed mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
11.3.6 PCM/IF (delayed mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
11.4 Invalid detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Headphone detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
12.1 Applications circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
12.2 Configuration example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 I2 C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1 Communication protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.1 Data transition and change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.2 Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.3 Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.4 Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.5 Device addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.6 Write operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
13.1.7 Read operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 I2 C disabled (microless) mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
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Doc ID 15351 Rev 3 5/157
Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Trademarks and other acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Partno	Mfg	Dc	Qty	Available	Descript
STA321	SK	N/a	200	avai	4-channel digital audio system with FFX driver