Si3050
Si3018/19
G
L O B A L
V
O I C E
/ D
A TA
D
I R E C T
A
C C E S S
A
R R A N G E M E N T
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
+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
Billing tone detection
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 lead-free RoHS-compliant
packages
Ordering Information
See page 102.
Pin Assignments
Si3050
SDO
SDI
CS
FSYNC
PCLK
DTX
DRX
RGDT
AOUT/INT
RG
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
SDITHRU
SCLK
GND
V
DD
V
A
C1A
C2A
RESET
TGDE
TGD
Applications
Computer telephony
Voice mail systems
PBX systems
Video conferences
POTS termination equipment
IP telephony
Description
The Si3050 integrated direct access arrangement (DAA) provides a
programmable line interface to meet global telephone line requirements. Available
in one 20-pin TSSOP and one 16-pin TSSOP/SOIC, it eliminates the need for an
analog front end (AFE), an isolation transformer, relays, opto-isolators, and a 2- to
4-wire hybrid. The Si3050 dramatically reduces discrete components and the cost
required to comply with global regulatory requirements. The Si3050 interfaces
directly to standard telephony PCM interfaces.
Functional Block Diagram
Si3050
CS
SCLK
SDI
SDO
SDI THRU
PCLK
DTX
DRX
FSYNC
RGDT
RG
TGD
TGDE
RESET
AOUT/INT
Line
Data
Interface
Si3018/19
QE
DCT
RX
IB
C1B
C2B
VREG
RNG1
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
DCT2
IGND
DCT3
QB
QE2
SC
VREG2
RNG2
Si3018/19
RX
Control
Data
Interface
Hybrid, AC
and DC
Terminations
Isolation
Interface
Isolation
Interface
IB
SC
DCT
VREG
VREG2
DCT2
DCT3
RNG1
RNG2
QB
QE
QE2
Ring Detect
Off-Hook
US Patent# 5,870,046
US Patent# 6,061,009
Other Patents Pending
Control
Logic
Rev. 1.01 2/05
Copyright © 2005 by Silicon Laboratories
Si3050
Si3050
Si3018/19
2
Rev. 1.01
Si3050
Si3018/19
T
A B L E O F
C
O N T E N TS
Section
Page
1. Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2. Typical Application Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Bill of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4. AOUT PWM Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.1. Line-Side Device Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.2. Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.3. Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
5.4. Isolation Barrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.5. Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.6. Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.7. In-Circuit Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
5.8. Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.9. Revision Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.10. Transmit/Receive Full-Scale Level
(Si3019 Line-Side Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.11. Parallel Handset Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.12. Line Voltage/Loop Current Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.13. Off-Hook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.14. Ground Start Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.15. Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.16. DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.17. AC Termination (Si3018 Line-Side Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.18. AC Termination (Si3019 Line-Side Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.19. Ring Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.20. Ring Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
5.21. Ringer Impedance and Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.22. Pulse Dialing and Spark Quenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.23. Billing Tone Detection and
Receive Overload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.24. Billing Tone Filter (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.25. On-Hook Line Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.26. Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.27. Overload Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.28. Gain Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.29. Transhybrid Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.30. Filter Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.31. Clock Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.32. Communication Interface Mode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.33. PCM Highway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.34. Companding in PCM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Rev. 1.01
3
Si3050
Si3018/19
5.35. 16 kHz Sampling Operation in PCM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.36. SPI Control Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.37. GCI Highway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.38. Companding in GCI Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.39. 16 kHz Sampling Operation in GCI Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.40. Monitor Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.41. Summary of Monitor Channel Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
5.42. Device Address Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.43. Command Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.44. Register Address Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.45. SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.46. Receive SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.47. Transmit SC Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6. Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Appendix—UL1950 3rd Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7. Pin Descriptions: Si3050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
8. Pin Descriptions: Si3018/19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
9. Ordering Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
10. Product Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
11. Package Outline: 20-Pin TSSOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
12. Package Outline: 16-Pin SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Silicon Labs Si3050 Support Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Document Change List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
4
Rev. 1.01
Si3050
Si3018/19
1. Electrical Specifications
Table 1. Recommended Operating Conditions
Parameter
1
Ambient Temperature
Si3050 Supply Voltage, Digital
Symbol
T
A
V
D
Test Condition
F/K-Grade
Min
2
0
3.0
Typ
25
3.3
Max
2
70
3.6
Unit
°C
V
Notes:
1.
The Si3050 specifications are guaranteed when the typical application circuit (including component tolerance) and any
Si3050 and any Si3018/19 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.
Rev. 1.01
5