ICS-41350

  ICS‐41350    Bottom Port PDM Low‐Power Multi‐Mode  Microphone With High AOP Mode        GENERAL DESCRIPTION  APPLICATIONS  The ICS‐41350 is a low‐power, low‐noise digital MEMS  microphone in a small package. The ICS‐41350 consists of a  MEMS microphone element and an impedance converter  amplifier followed by a fourth‐order Σ‐Δ modulator. The pulse  density modulated (PDM) interface allows two microphones  to be time multiplexed on a data line using a single clock.     The ICS‐41350 has multiple modes of operation: High  Performance, Low Power (AlwaysOn), Standard and Sleep.  The ICS‐41350 has low power and high SNR in all operational  modes. It has 126 dB SPL AOP in High Performance mode, and  120 dB SPL AOP in Standard and Low‐Power modes.    The ICS‐41350 supports ultrasound applications in High  Performance Mode. It has an extended ultrasonic response up to  40 kHz with high SNR.     The ICS‐41350 is available in a small 3.5 × 2.65 × 0.98 mm  surface‐mount package. It is reflow solder compatible with  no sensitivity degradation.          Smartphones   Microphone Arrays  Tablets  Cameras  Bluetooth Headsets  Notebook PCs  Security and Surveillance  FEATURES  SPEC LOW‐POWER  MODE  STANDARD  MODE  HIGH  PERFORMANCE  MODE  Sensitivity SNR Current AOP Clock −26 dB FS ±1 dB  63 dBA 185 µA 120 dB SPL  400 – 800 kHz  −26 dB FS ±1 dB 64 dBA 430 µA 120 dB SPL 1.0 – 3.3 MHz −32 dB FS ±1 dB 64 dBA 650 µA 126 dB SPL 4.1 – 4.8 MHz                 3.5 × 2.65 × 0.98 mm surface‐mount package  Low power: 185 µA in Low‐Power Mode  Extended frequency response from 50 Hz to >20 kHz  Ultrasound support up to 40 kHz  Sleep Mode: 12 µA  High power supply rejection (PSR): −97 dB FS  Fourth‐order Σ‐Δ modulator  Digital pulse density modulation (PDM) output  Compatible with Sn/Pb and Pb‐free solder processes  RoHS/WEEE compliant   FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM  ORDERING INFORMATION      PART ICS‐41350 VDD   GND POWER MANAGEMENT PDM MODULATOR   InvenSense reserves the right to change the detail  specifications as may be required to permit improvements  in the design of its products.    CLK DATA TEMP RANGE  PACKAGING −40°C to +85°C  —  13” Tape and Reel CHANNEL SELECT SELECT ADC ICS‐41350 EV_ICS‐41350‐FX   InvenSense Inc.  1745 Technology Drive, San Jose, CA 95110 U.S.A  +1(408) 988–7339  www.invensense.com  Document Number: DS‐000047   Revision: 1.0  Release Date: Preliminary 2/4/2016     ICS‐41350    TABLE OF CONTENTS  General Description ..................................................................................................................................................................... 1  Applications ................................................................................................................................................................................. 1  Features ....................................................................................................................................................................................... 1  Functional Block Diagram ............................................................................................................................................................ 1  Ordering Information ................................................................................................................................................................... 1  Table of Contents .................................................................................................................................................................................... 2  Specifications .......................................................................................................................................................................................... 4  Table 1. Acoustical/Electrical Characteristics – General .............................................................................................................. 4  Table 2. Acoustical/Electrical Characteristics – High‐Performance Mode ................................................................................... 4  Table 3. Acoustical/Electrical Characteristics – Standard Mode .................................................................................................. 5  Table 4. Acoustical/Electrical Characteristics – Low‐Power Mode .............................................................................................. 5  Table 5. Digital Input/Output Characteristics .............................................................................................................................. 6  Table 6. PDM Digital Input/Output .............................................................................................................................................. 6  Timing Diagram ............................................................................................................................................................................ 7  Absolute Maximum Ratings .................................................................................................................................................................... 8  Table 7. Absolute Maximum Ratings ........................................................................................................................................... 8  ESD Caution ................................................................................................................................................................................. 8  Soldering Profile ........................................................................................................................................................................... 9  Table 8. Recommended Soldering Profile* .................................................................................................................................. 9  Pin Configurations And Function Descriptions ..................................................................................................................................... 10  Table 9. Pin Function Descriptions ............................................................................................................................................. 10  Typical Performance Characteristics ..................................................................................................................................................... 11  Theory Of Operation ............................................................................................................................................................................. 12  PDM Data Format ...................................................................................................................................................................... 12  Table 10. ICS‐41350 Channel Setting ......................................................................................................................................... 12  PDM Microphone Sensitivity ..................................................................................................................................................... 12  Applications Information ...................................................................................................................................................................... 14  Low Power Mode ....................................................................................................................................................................... 14  Dynamic Range Considerations ................................................................................................................................................. 14  Connecting PDM Microphones .................................................................................................................................................. 14  Ultrasound Applications ............................................................................................................................................................ 16  Sleep Mode ................................................................................................................................................................................ 16  Start‐Up Time ............................................................................................................................................................................. 16  Supporting Documents ......................................................................................................................................................................... 17  Application Notes ...................................................................................................................................................................... 17  PCB Design And Land Pattern Layout ................................................................................................................................................... 18  PCB Material And Thickness ...................................................................................................................................................... 18  Page 2 of 22  Document Number: DS‐000047   Revision: 1.0    ICS‐41350    Handling Instructions ............................................................................................................................................................................ 19  Pick And Place Equipment ......................................................................................................................................................... 19  Reflow Solder ............................................................................................................................................................................. 19  Board Wash ............................................................................................................................................................................... 19  Outline Dimensions ............................................................................................................................................................................... 20  Ordering Guide .......................................................................................................................................................................... 20  Revision History ......................................................................................................................................................................... 21  Compliance Declaration Disclaimer ...................................................................................................................................................... 22  Page 3 of 22  Document Number: DS‐000047   Revision: 1.0    ICS‐41350    SPECIFICATIONS   TABLE 1. ACOUSTICAL/ELECTRICAL CHARACTERISTICS – GENERAL  TA = 25°C, VDD = 1.8 to 3.3 V, SCK = 2.4 MHz, 50× decimation, CLOAD = 30 pF unless otherwise noted. Typical specifications are not  guaranteed.  PARAMETER    CONDITIONS MIN TYP MAX  UNITS NOTES PERFORMANCE  Directionality  Omni Output Polarity  Input acoustic pressure vs.  Non‐Inverted    output data  Supply Voltage (VDD)    1.65 3.63  V Sleep Mode Current (IS)  SCK