S i 3 0 5 0 + S i 3 0 11 / 1 8 / 1 9
P
R O G R A M M A B L E
V
O I C E
D A A S
O L U T I O N S
Features
PCM highway data interface
µ-law/A-law companding
SPI control interface
GCI interface
80 dB dynamic range TX/RX
Line voltage monitor
Loop current monitor
+6 dBm or +3.2 dBm TX/RX level
mode
Parallel handset detection
3 µA on-hook line monitor current
Overload detection
Programmable line interface
AC termination
DC termination
Ring detect threshold
Ringer impedance
TIP/RING polarity detection
Integrated codec and 2- to 4-wire
analog hybrid
Programmable digital hybrid for
near-end echo reduction
Polarity reversal detection
Programmable digital gain in 0.1 dB
increments
Integrated ring detector
Type I and II caller ID support
Pulse dialing support
3.3 V power supply
Daisy-chaining for up to 16 devices
Greater than 5000 V isolation
Patented isolation technology
Ground start and loop start support
Available in Pb-free RoHS-compliant
packages
Ordering Information
See page 106.
Applications
DSL IADs
VoIP gateways
PBX and IP-PBX systems
Voice mail systems
DECT base stations
Package Options
SDITHR
20
Si3050
SDO
SDI
NC
24
23
22
21
NC
The Si3050+Si3011/18/19 Voice DAA chipset provides a highly-programmable
and globally-compliant foreign exchange office (FXO) analog interface. The
solution implements Silicon Laboratories' patented isolation capacitor technology,
which eliminates the need for costly isolation transformers, relays, or
opto-isolators, while providing superior surge immunity for robust field
performance. The Voice DAA is available as a chipset, a system-side device
(Si3050) paired with a line-side device (Si3011/18/19). The Si3050 is available in
a 20-pin TSSOP or a 24-pin QFN. The Si3011/18/19 is available in a 16-pin
TSSOP, a 16-pin SOIC, or a 20-pin QFN and requires minimal external
components. The Si3050 interfaces directly to standard telephony PCM
interfaces.
19
Description
CS
FSYNC
PCKLK
DTX
DRX
RGDT
1
2
3
4
5
6
SCLK
18
17
GND
VDD
VA
C1A
C2A
RESET
Si3050
Top View
GND
16
15
14
13
10
11
TGD
AOUT/INT
RG
NC
NC
DCT2
IGND
17
10
VREG2
DCT
Functional Block Diagram
Si3050
CS
SCLK
SDI
SDO
SDI THRU
PCLK
DTX
DRX
FSYNC
RGDT
RG
TGD
TGDE
RESET
AOUT/INT
Si3011/18/19
QE
NC
16
15 DCT3
14 QB
13 QE2
12 SC
7
RNG1
8
IGND
9
RNG2
11 NC
Si3018/19
RX
NC
RX
IB
C1B
C2B
1
2
3
4
5
6
VREG
20
19
18
Control
Data
Interface
Hybrid, AC
and DC
Terminations
Isolation
Interface
Isolation
Interface
Line
Data
Interface
IB
SC
DCT
VREG
VREG2
DCT2
DCT3
RNG1
RNG2
QB
QE
QE2
IGND
PAD
Ring Detect
Off-Hook
Control
Logic
US Patent# 5,870,046
US Patent# 6,061,009
Rev. 1.5 10/11
Copyright © 2011 by Silicon Laboratories
Si3050 + Si3011/18/19
TGDE
12
7
8
9
Si3050 + Si3011/18/19
2
Rev. 1.5
Si3050 + Si3011/18/19
T
ABLE
Section
OF
C
ONTENTS
Page
1. Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2. Typical Application Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Bill of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4. AOUT PWM Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1. Line-Side Device Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2. Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.3. Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
5.4. Isolation Barrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.5. Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.6. Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.7. In-Circuit Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
5.8. Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.9. Revision Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.10. Transmit/Receive Full-Scale Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.11. Parallel Handset Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.12. Line Voltage/Loop Current Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.13. Off-Hook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.14. Ground Start Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.15. Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.16. DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.17. AC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.18. Ring Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.19. Ring Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
5.20. Ringer Impedance and Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.21. Pulse Dialing and Spark Quenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.22. Receive Overload Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
5.23. Billing Tone Filter (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.24. On-Hook Line Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.25. Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.26. Overload Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.27. Gain Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.28. Transhybrid Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.29. Filter Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.30. Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.31. Communication Interface Mode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.32. PCM Highway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.33. Companding in PCM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.34. 16 kHz Sampling Operation in PCM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.35. SPI Control Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.36. GCI Highway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Rev. 1.5
3
Si3050 + Si3011/18/19
5.37. Companding in GCI Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.38. 16 kHz Sampling Operation in GCI Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.39. Monitor Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.40. Summary of Monitor Channel Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
5.41. Device Address Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.42. Command Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.43. Register Address Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.44. SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.45. Receive SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.46. Transmit SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6. Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
7. Pin Descriptions: Si3011/18/19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8. Ordering Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
9. Product Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
10. Package Outline: 20-Pin TSSOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
10.1. PCB Land Pattern: Si3050 TSSOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
11. Package Outline: 24-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
12. PCB Land Pattern: Si3050 QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
13. Package Outline: 16-Pin SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
13.1. PCB Land Pattern: Si3011/18/19 SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
14. Package Outline: 16-Pin TSSOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
14.1. PCB Land Pattern: Si3011/18/19 TSSOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
15. Package Outline: 20-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
16. PCB Land Pattern: Si3011/18/19 QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Silicon Labs Si3050 Support Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
Document Change List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
4
Rev. 1.5
Si3050 + Si3011/18/19
1. Electrical Specifications
Table 1. Recommended Operating Conditions and Thermal Information
Parameter
1
Ambient Temperature
Si3050 Supply Voltage, Digital
Thermal Resistance (Si3011/18/19)
3
JA
Symbol
T
A
V
D
JA
SOIC-16
TSSOP-16
QFN-20
Thermal Resistance (Si3050)
3
TSSOP-20
QFN-24
Test Condition
F-Grade
G-Grade
Min
2
0
–40
3.0
—
—
—
—
—
Typ
25
25
3.3
77
89
120
84
67
Max
2
70
85
3.6
—
—
—
—
—
°C/W
°C/W
Unit
°C
V
Notes:
1.
The Si3050 specifications are guaranteed when the typical application circuit (including component tolerance) and any
Si3050 and any Si3011/18/19 are used. See "2. Typical Application Schematic" on page 17 for the typical application
circuit.
2.
All minimum and maximum specifications are guaranteed and apply across the recommended operating conditions.
Typical values apply at nominal supply voltages and an operating temperature of 25 °C unless otherwise stated.
3.
Operation above 125 °C junction temperature may degrade device reliability.
Rev. 1.5
5
淘e淘
