AD1853音頻DAC芯片：高音質(zhì)音頻設(shè)計的理想之選

在音頻設(shè)備設(shè)計領(lǐng)域，一款高性能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）至關(guān)重要。AD1853作為一款24位、192kHz的立體聲DAC，為音頻系統(tǒng)帶來了卓越的性能和豐富的功能。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這款芯片。

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芯片概述

AD1853是一款完整的高性能單芯片立體聲數(shù)字音頻回放系統(tǒng)，由高性能數(shù)字插值濾波器、多比特Sigma - Delta調(diào)制器和連續(xù)時間電流輸出模擬DAC部分組成。它還具備片上無咔嗒聲立體聲衰減器和靜音功能，可通過SPI兼容的串行控制端口進(jìn)行編程。該芯片完全兼容所有已知的DVD格式，支持48kHz、96kHz和192kHz的采樣率，字長可達(dá)24位，并且在32kHz、44.1kHz和48kHz采樣率下提供“Redbook”標(biāo)準(zhǔn)的50μs/15μs數(shù)字去加重濾波器。

芯片特性

電氣特性

• 電源：采用單+5V電源供電，模擬電源和數(shù)字電源電壓范圍為4.5V - 5.5V。模擬電流典型值為12mA，數(shù)字電流典型值為28mA。
• 采樣率：支持多種采樣率，包括32kHz、44.1kHz、48kHz、88.2kHz、96kHz和192kHz，能滿足不同音頻應(yīng)用的需求。
• 分辨率：高達(dá)24位，可提供高精度的音頻轉(zhuǎn)換。

音頻性能

• 信噪比（SNR）：在48kHz采樣率下，無濾波立體聲模式下SNR可達(dá)114dB，單聲道可達(dá)117dB；使用A加權(quán)濾波器時，立體聲SNR為117dB，單聲道為120dB。
• 動態(tài)范圍：在48kHz采樣率下，無濾波立體聲動態(tài)范圍為107.5 - 113dB，單聲道為116dB；使用A加權(quán)濾波器時，立體聲為110 - 116dB，單聲道為119dB。
• 總諧波失真加噪聲（THD + N）：立體聲模式下為 - 94 - - 104dB，單聲道模式下為 - 107dB。

功能特性

• 多比特Sigma - Delta調(diào)制器：采用“完美差分線性恢復(fù)”技術(shù)，可降低空閑音和本底噪聲。
• 數(shù)據(jù)定向加擾DAC：對抖動最不敏感，確保音頻信號的穩(wěn)定傳輸。
• 差分輸出：可實現(xiàn)最佳性能。
• 無咔嗒聲音量控制：片上集成無咔嗒聲音量控制功能，硬件和軟件均可控制。
• 數(shù)字去加重處理：針對32kHz、44.1kHz和48kHz采樣率提供數(shù)字去加重處理。
• 時鐘自動分頻電路：支持五種主時鐘頻率。
• 靈活的串行數(shù)據(jù)端口：具有右對齊、左對齊、I2S兼容和DSP串行端口模式。

應(yīng)用領(lǐng)域

AD1853適用于多種高端音頻應(yīng)用，如DVD、CD、家庭影院系統(tǒng)、汽車音頻系統(tǒng)、采樣音樂鍵盤、數(shù)字混音臺和數(shù)字音頻效果處理器等。

工作模式

串行數(shù)據(jù)輸入端口

AD1853的串行數(shù)據(jù)輸入端口靈活多樣，接受二進(jìn)制補碼、MSB優(yōu)先格式的數(shù)據(jù)，左聲道數(shù)據(jù)字段始終先于右聲道數(shù)據(jù)字段。串行模式可通過外部模式引腳（IDPM0和IDPM1）或SPI控制寄存器中的模式選擇位進(jìn)行設(shè)置。在除右對齊模式外的所有模式下，串行端口最多可接受24位數(shù)據(jù)；在右對齊模式下，可通過控制寄存器的位8和位9設(shè)置字長為16、20或24位，上電默認(rèn)24位模式。

串行數(shù)據(jù)輸入模式

AD1853使用兩個復(fù)用輸入引腳控制輸入數(shù)據(jù)端口模式的配置，共有四種模式：

• 右對齊模式：LRCLK為高表示左聲道，為低表示右聲道，數(shù)據(jù)在BCLK的上升沿有效。
• I2S模式：LRCLK為低表示左聲道，為高表示右聲道，數(shù)據(jù)在BCLK的上升沿有效，MSB左對齊到L/RCLK過渡，但有一個BCLK周期的延遲。
• 左對齊模式：LRCLK為高表示左聲道，為低表示右聲道，數(shù)據(jù)在BCLK的上升沿有效，MSB左對齊到L/RCLK過渡，無MSB延遲。
• DSP串行端口模式：L/RCLK必須在左聲道MSB有效前至少脈沖高電平一個位時鐘周期，在右聲道MSB有效前再次脈沖高電平至少一個位時鐘周期，數(shù)據(jù)在BCLK的下降沿有效。

主時鐘自動分頻功能

AD1853具有自動檢測主時鐘和輸入串行數(shù)據(jù)之間關(guān)系的電路，并在內(nèi)部設(shè)置正確的分頻比以運行插值器和調(diào)制器。不同模式下允許的主時鐘頻率不同，如INT8x模式下允許256 x Fs、384 x Fs、512 x Fs、768 x Fs、1024 x Fs等頻率。

串行控制端口

AD1853的串行控制端口與SPI兼容，是一個只寫的3線接口，包括串行數(shù)據(jù)（CDATA）、串行位時鐘（CCLK）和數(shù)據(jù)鎖存（CLATCH）。用戶可通過該端口選擇輸入模式、軟復(fù)位、軟去加重、通道特定衰減和靜音等功能。

實際應(yīng)用電路

文檔中還給出了AD1853的多種應(yīng)用電路，包括數(shù)字接收器、MUX和DAC電路，DAC輸出LP濾波器、電源和復(fù)位電路，以及單聲道應(yīng)用電路等。這些電路為工程師在實際設(shè)計中提供了參考。

總結(jié)

AD1853以其卓越的音頻性能、豐富的功能和靈活的工作模式，成為音頻設(shè)備設(shè)計中一款非常優(yōu)秀的DAC芯片。無論是在高端音頻系統(tǒng)還是其他音頻應(yīng)用中，它都能為用戶帶來高品質(zhì)的音頻體驗。工程師們在設(shè)計音頻電路時，可以充分考慮AD1853的特點和優(yōu)勢，以實現(xiàn)最佳的音頻效果。你在使用AD1853芯片的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。