探索WM8766：6通道音頻DAC的卓越性能與應(yīng)用

在音頻處理領(lǐng)域，一款高性能的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）對(duì)于提升音頻質(zhì)量至關(guān)重要。今天，我們將深入探討Wolfson Microelectronics公司的WM8766，這是一款24位、192kHz的6通道DAC，廣泛應(yīng)用于DVD、環(huán)繞聲處理等領(lǐng)域。

文件下載：WM8766GEDS/V.pdf

一、WM8766概述

1. 產(chǎn)品定位

WM8766是一款多通道音頻DAC，專為家庭高保真音響、汽車以及其他視聽(tīng)設(shè)備的DVD和環(huán)繞聲處理應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它集成了三個(gè)立體聲24位多位Σ - Δ DAC，并配備過(guò)采樣數(shù)字插值濾波器，支持16 - 32位的數(shù)字音頻輸入字長(zhǎng)和8kHz - 192kHz的采樣率。每個(gè)DAC通道都具備獨(dú)立的數(shù)字音量和靜音控制功能。

2. 關(guān)鍵特性

• 多通道設(shè)計(jì)：6通道DAC，可滿足多聲道音頻處理需求。
• 出色的音頻性能：103dB SNR（‘A’加權(quán) @ 48kHz），提供高質(zhì)量的音頻輸出。
• 靈活的控制接口：支持3線SPI串行或硬件控制接口，方便用戶進(jìn)行配置。
• 可編程音頻數(shù)據(jù)接口模式：支持I2S、左對(duì)齊、右對(duì)齊和DSP數(shù)字音頻格式。
• 寬電壓范圍：模擬電源電壓范圍為2.7V - 5.5V，數(shù)字電源電壓范圍為2.7V - 3.6V。
• 小巧封裝：采用28引腳SSOP封裝，節(jié)省電路板空間。

二、引腳配置與功能

1. 引腳配置

2. 引腳功能詳解

• 控制引腳：MODE引腳決定了設(shè)備的控制模式，軟件控制或硬件控制。MUTE引腳可用于直接控制靜音功能，還能指示無(wú)限零檢測(cè)（IZD）狀態(tài)。
• 時(shí)鐘引腳：MCLK提供主時(shí)鐘，BCLK和LRCLK用于音頻數(shù)據(jù)的同步。
• 數(shù)據(jù)引腳：DIN1、DIN2和DIN3分別為三個(gè)立體聲DAC通道的數(shù)據(jù)輸入引腳。
• 電源引腳：DVDD和DGND為數(shù)字電源，AVDD和AGND為模擬電源，VREFP和VREFN為DAC的參考電源。

三、電氣特性與性能指標(biāo)

1. 絕對(duì)最大額定值

2. 推薦工作條件

3. 音頻性能指標(biāo)

四、工作模式與接口

1. 主時(shí)鐘時(shí)序

2. 數(shù)字音頻接口

WM8766的數(shù)字音頻接口支持主模式和從模式。在主模式下，LRCLK和BCLK是輸出信號(hào)；在從模式下，LRCLK和BCLK是輸入信號(hào)。同時(shí)，它支持多種音頻接口格式，如左對(duì)齊、右對(duì)齊、I2S和DSP模式。

• 主模式：在主模式下，WM8766生成LRCLK和BCLK信號(hào)，DIN1/2/3在BCLK的上升沿采樣。相關(guān)的時(shí)序參數(shù)如下：	PARAMETER	SYMBOL	TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNIT
  LRCLK propagation delay from BCLK falling edge	tDL		0		10	ns
  DIN1/2/3 setup time to BCLK rising edge	tDST		10			ns
  DIN1/2/3 hold time from BCLK rising edge	tDHT		10			ns

• 從模式：在從模式下，LRCLK和BCLK作為輸入信號(hào)，DIN1/2/3在BCLK的上升沿采樣。相關(guān)的時(shí)序參數(shù)如下：	PARAMETER	SYMBOL	TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNIT
  BCLK cycle time	tBCY		50			ns
  BCLK pulse width high	tBCH		20			ns
  BCLK pulse width low	tBCL		20			ns
  LRCLK set - up time to BCLK rising edge	tLRSU		10			ns
  LRCLK hold time from BCLK rising edge	tLRH		10			ns
  DIN1/2/3 set - up time to BCLK rising edge	tDS		10			ns
  DIN1/2/3 hold time from BCLK rising edge	tDH		10			ns

3. MPU接口時(shí)序

五、控制與配置

1. 硬件控制模式

當(dāng)MODE引腳置高時(shí)，設(shè)備進(jìn)入硬件控制模式。在該模式下，MUTE引腳可用于控制靜音和自動(dòng)靜音功能，ML/I2S和MC/IWL用于選擇輸入數(shù)據(jù)格式和輸入數(shù)據(jù)字長(zhǎng)，MD/DM用于選擇去加重濾波。

• MUTE和自動(dòng)靜音操作：MUTE引腳可直接控制靜音，還能指示IZD狀態(tài)。在硬件模式下，MUTE引腳為雙向引腳，其狀態(tài)決定了設(shè)備的靜音情況。
• 輸入格式選擇：通過(guò)ML/I2S和MC/IWL引腳的不同組合，可以選擇不同的輸入數(shù)據(jù)格式，如24位右對(duì)齊、20位右對(duì)齊、16位I2S和24位I2S等。
• 去加重控制：MD/DM引腳用于選擇是否應(yīng)用去加重濾波。

2. 軟件控制接口操作

在軟件模式下，WM8766通過(guò)3線串行接口進(jìn)行控制。MD/DM用于傳輸程序數(shù)據(jù)，MC/IWL用于時(shí)鐘信號(hào)，ML/I2S用于鎖存程序數(shù)據(jù)。

3. 控制接口寄存器

WM8766的控制接口寄存器用于配置設(shè)備的各種功能，如衰減控制模式、DAC輸出控制、數(shù)字音頻接口控制等。通過(guò)對(duì)這些寄存器的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精確控制。

• 衰減控制模式：設(shè)置ATC寄存器位可以使左聲道衰減設(shè)置應(yīng)用到左右聲道DAC。
• DAC輸出控制：DAC輸出控制字決定了音頻接口的左右輸入如何應(yīng)用到左右DAC。
• 數(shù)字音頻接口控制寄存器：通過(guò)FMT[1:0]寄存器位選擇接口格式，LRP寄存器位控制LRCLK的極性，BCP寄存器位控制BCLK的極性，IWL[1:0]位控制輸入字長(zhǎng)。