德州儀器PCM1850A/1851A：高性能立體聲A/D轉換器的卓越之選

在音頻處理領域，一款高性能的A/D轉換器對于確保音頻質量至關重要。德州儀器的PCM1850A/1851A就是這樣一款值得關注的產(chǎn)品，它集多種強大功能于一身，為音頻應用提供了出色的解決方案。

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產(chǎn)品概述

PCM1850A/1851A是一款高性能、低成本的單芯片立體聲模擬到數(shù)字轉換器，擁有單端模擬前端，包含6路立體聲輸入多路復用器和寬范圍可編程增益放大器（PGA）。它采用高度先進的CMOS工藝制造，封裝為小巧的32引腳TQFP，適用于各種對成本敏感且對性能有要求的DVD/CD/MD記錄器和接收器應用。

關鍵特性

1. 多路復用器和可編程增益放大器（PGA）

• 輸入通道：具備6×2通道單端輸入，提供了豐富的輸入選擇。
• 最大輸入電平：可達2.4V rms，能適應不同強度的音頻信號。
• 輸入電阻：最小為50kΩ，確保信號的穩(wěn)定傳輸。
• PGA增益：范圍在11dB至 - 11dB之間，步長為0.5dB，可靈活調整信號增益。

2. 24位Delta - Sigma立體聲A/D轉換器

• 抗混疊濾波器：包含過采樣抽取濾波器，過采樣頻率為×64，通帶紋波僅為±0.05dB，阻帶衰減達 - 65dB，有效減少信號失真。
• 片上高通濾波器：在48kHz時為0.91Hz，可去除輸入信號的直流分量。

3. 高性能指標

• 總諧波失真加噪聲（THD + N）：典型值為0.0023%，確保音頻信號的高保真度。
• 信噪比（SNR）：典型值為101dB，提供清晰的音頻信號。
• 動態(tài)范圍：典型值為102dB，能捕捉到更廣泛的音頻信號范圍。

4. PCM音頻接口

• 模式選擇：支持主/從模式，可根據(jù)實際應用需求靈活切換。
• 數(shù)據(jù)格式：支持24位左對齊、24位I2S、16位和24位右對齊等多種數(shù)據(jù)格式。
• 控制方式：PCM1850A通過SPI控制，PCM1851A通過I2C控制，方便與不同的系統(tǒng)進行集成。
• 采樣率：范圍為16 - 96kHz，滿足多種音頻采樣需求。
• 系統(tǒng)時鐘：支持256 fs、384 fs、512 fs、768 fs等多種時鐘頻率。

5. 電源供應

采用雙電源供電，模擬部分為5V，數(shù)字部分為3.3V，確保不同電路的穩(wěn)定運行。

應用領域

PCM1850A/1851A適用于多種音頻相關的應用場景，如DVD/HDD/DVD + HDD記錄器、AV放大器接收器、CD記錄器、MD記錄器、多軌記錄器以及電子樂器等。

詳細技術解析

1. 系統(tǒng)時鐘

PCM1850A/1851A支持256 fs、384 fs、512 fs和768 fs作為系統(tǒng)時鐘，系統(tǒng)時鐘需從SCKI（引腳7）輸入。在從模式下，芯片的系統(tǒng)時鐘檢測電路可自動識別時鐘頻率；在主模式下，需通過串行端口進行模式控制來選擇系統(tǒng)時鐘頻率。不過，768 fs系統(tǒng)時鐘在主模式或從模式下的fs = 88.2kHz和96kHz時不可用。系統(tǒng)時鐘會自動分頻為128 fs和64 fs，分別用于數(shù)字濾波器和Delta - Sigma調制器的運行。

2. 上電復位序列

芯片具有內部上電復位電路，當電源電壓（VDD）超過2.2V（典型值）時，會自動進行初始化（復位）。在VDD < 2.2V（典型值）以及VDD > 2.2V（典型值）后的1024個系統(tǒng)時鐘內，芯片處于復位狀態(tài)，數(shù)字輸出被強制為零。復位狀態(tài)釋放后，經(jīng)過4500/f的時間，數(shù)字輸出才有效。上電復位釋放時，芯片不需要系統(tǒng)時鐘。

3. 模擬前端

PCM1850A/1851A的模擬前端電路包含多路復用器和PGA，輸入選擇和PGA增益可通過串行端口進行模式控制。在通道和增益切換時，可能會在音頻信號中產(chǎn)生爆音或其他意外的瞬態(tài)響應，因此建議在數(shù)字域進行適當?shù)臄?shù)據(jù)處理以控制瞬態(tài)。該模擬前端僅允許通過輸入電容進行交流輸入，禁止直流輸入，并且建議VIN XX引腳的信號源電阻小于1kΩ。未選中的通道輸入通過電阻（典型值為57kΩ）連接到VREFS（= 0.5VCC）。芯片通過MOUTL/R引腳（引腳12和11）監(jiān)控多路復用器輸出，這些引腳的負載必須交流耦合且不小于10kΩ，滿量程輸出電平典型值為0.6VCC。

4. 串行音頻數(shù)據(jù)接口

PCM1850A/1851A通過BCK（引腳2）、LRCK（引腳1）和DOUT（引腳3）與音頻系統(tǒng)進行接口。支持主/從模式，可通過串行端口的模式控制進行選擇。在主模式下，芯片為串行音頻數(shù)據(jù)通信提供時序；在從模式下，芯片從外部控制器接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序。

總結

PCM1850A/1851A憑借其豐富的功能、高性能指標和靈活的配置，為音頻處理應用提供了可靠的解決方案。無論是在音頻記錄設備還是電子樂器等領域，都能發(fā)揮出出色的性能。電子工程師在設計相關產(chǎn)品時，不妨考慮這款優(yōu)秀的A/D轉換器，它有望為產(chǎn)品帶來更高的音頻質量和更好的用戶體驗。你在使用類似的A/D轉換器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。