德州儀器PCM1772/PCM1773：低電壓低功耗立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器的卓越之選

在如今的音頻設(shè)備設(shè)計(jì)中，低電壓、低功耗且高性能的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）至關(guān)重要。德州儀器（TI）的PCM1772和PCM1773就是這樣兩款出色的CMOS單片集成電路，它們集成了立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器、線路輸出電路和支持電路，為便攜式音頻設(shè)備等應(yīng)用提供了優(yōu)秀的解決方案。

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產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

高性能模擬表現(xiàn)

PCM1772和PCM1773在模擬性能方面表現(xiàn)出色。在(V{CC 1})、(V{CC 2}=2.4V)的條件下，它們的動(dòng)態(tài)范圍典型值可達(dá)98dB，總諧波失真加噪聲（THD+N）在0dB時(shí)典型值為0.007%。這種高性能能夠確保音頻信號(hào)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)換，為用戶帶來(lái)清晰、純凈的音頻體驗(yàn)。

寬電壓?jiǎn)?a target="_blank">電源供電

該系列產(chǎn)品支持1.6V至3.6V的單電源供電，這使得它們?cè)诓煌碾娫喘h(huán)境下都能穩(wěn)定工作。同時(shí)，其功耗極低，在(V{CC 1})、(V{CC 2}=2.4V)時(shí)功耗僅為6mW，非常適合便攜式設(shè)備的設(shè)計(jì)，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間。

靈活的時(shí)鐘和采樣頻率

系統(tǒng)時(shí)鐘支持128(f{S})、192(f{S})、256(f{S})、384(f{S})多種選擇，采樣頻率范圍為5kHz至50kHz。這種靈活性使得PCM1772和PCM1773能夠適應(yīng)不同的音頻系統(tǒng)需求，滿足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景。

豐富的控制功能

PCM1772支持軟件控制，提供16、20、24位字長(zhǎng)可選，支持左對(duì)齊、右對(duì)齊和I2S等多種數(shù)據(jù)格式，還具備數(shù)字衰減、44.1kHz數(shù)字去加重、零交叉衰減、數(shù)字軟靜音等功能。而PCM1773則支持硬件控制，同樣具備44.1kHz數(shù)字去加重和模擬輸入混合等功能。這些豐富的控制功能為音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性和可能性。

無(wú)噗聲電路設(shè)計(jì)

產(chǎn)品采用了無(wú)噗聲電路設(shè)計(jì)，能夠有效避免在開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)或信號(hào)切換時(shí)產(chǎn)生的噗聲，為用戶提供更加舒適的音頻體驗(yàn)。

多種封裝形式

提供TSSOP - 16和VQFN - 20兩種封裝形式，工程師可以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求選擇合適的封裝，方便進(jìn)行電路板的布局和焊接。

電氣特性詳解

動(dòng)態(tài)性能

在動(dòng)態(tài)性能方面，線路輸出的滿量程輸出電壓在0dB時(shí)為0.77(V_{CC 2})（峰 - 峰），動(dòng)態(tài)范圍和信噪比（EIAJ，A加權(quán)）典型值均為98dB，THD+N在0dB時(shí)為0.007%至0.015%，聲道分離度為70至80dB。這些指標(biāo)表明PCM1772和PCM1773在音頻轉(zhuǎn)換過(guò)程中能夠保持良好的信號(hào)質(zhì)量和聲道獨(dú)立性。

直流精度

增益誤差為±2%至±8% FSR（滿量程范圍），聲道間增益失配也在±2%至±8% FSR之間，雙極性零誤差在±30至±75mV之間。這些直流精度指標(biāo)確保了音頻信號(hào)在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的準(zhǔn)確性和一致性。

模擬輸入特性

模擬輸入電壓范圍為0.584(V{CC 2})（峰 - 峰），增益（模擬輸入到線路輸出）為0.91，模擬輸入阻抗為10kΩ，THD+N在模擬輸入為0.56(V{CC 2})（峰 - 峰）時(shí)為0.1%。這些特性使得外部模擬信號(hào)能夠與芯片內(nèi)部的音頻信號(hào)進(jìn)行有效的混合和處理。

引腳功能與應(yīng)用

引腳分配

PCM1772和PCM1773的引腳分配明確，不同的引腳承擔(dān)著不同的功能。例如，BCK是串行音頻位時(shí)鐘，用于將音頻數(shù)據(jù)輸入的串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘到音頻接口串行移位寄存器；LRCK是串行音頻左右字時(shí)鐘，用于將串行數(shù)據(jù)鎖存到串行音頻接口內(nèi)部寄存器。

典型應(yīng)用

該系列產(chǎn)品適用于多種音頻設(shè)備，如便攜式音頻播放器、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）等。在這些應(yīng)用中，PCM1772和PCM1773能夠?qū)?shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的模擬音頻信號(hào)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的音頻體驗(yàn)。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

系統(tǒng)時(shí)鐘

PCM1772和PCM1773需要一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)字插值濾波器和多級(jí)? - Σ調(diào)制器。系統(tǒng)時(shí)鐘輸入應(yīng)使用低相位抖動(dòng)和低噪聲的時(shí)鐘源，以確保最佳性能。同時(shí)，要注意系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率和時(shí)序要求，不同的采樣頻率對(duì)應(yīng)著不同的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。

電源和接地

為了獲得最佳性能，(V{CC 1})和(V{CC 2})的2.4V電源應(yīng)使用線性穩(wěn)壓器從模擬電源中獲取。同時(shí)，要注意電源的旁路和去耦，使用合適的電容來(lái)減少電源噪聲。接地也非常重要，要確保模擬地和數(shù)字地的良好連接，避免地環(huán)路噪聲的影響。

音頻數(shù)據(jù)接口

在使用音頻數(shù)據(jù)接口時(shí)，要注意數(shù)據(jù)格式的選擇和時(shí)鐘的同步。PCM1772支持多種數(shù)據(jù)格式，而PCM1773也支持I2S和左對(duì)齊數(shù)據(jù)格式。同時(shí)，LRCK和BCK的頻率和相位關(guān)系要符合要求，以確保音頻數(shù)據(jù)的正確傳輸和處理。

模擬輸入

如果使用模擬輸入（AIN），要注意輸入信號(hào)的帶寬限制和阻抗匹配。由于AIN沒(méi)有內(nèi)部低通濾波器，建議將輸入信號(hào)的帶寬限制在100kHz以下，并使用低阻抗的信號(hào)源連接。同時(shí)，在混合模式下，需要使用交流耦合電容。

總結(jié)

德州儀器的PCM1772和PCM1773是兩款性能卓越、功能豐富的低電壓低功耗立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它們?cè)谝纛l轉(zhuǎn)換性能、電源管理、控制功能等方面都表現(xiàn)出色，適用于多種音頻設(shè)備的設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和設(shè)計(jì)要求，合理選擇和使用這兩款芯片，并注意相關(guān)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以確保音頻系統(tǒng)的高質(zhì)量和穩(wěn)定性。你在使用PCM1772或PCM1773的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。