TDA7535：高性能立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器的深度解析

在音頻應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的性能直接影響著音頻的質(zhì)量。TDA7535作為一款專為音頻應(yīng)用設(shè)計(jì)的立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器，具有諸多出色的特性。下面我們就來詳細(xì)了解一下TDA7535的技術(shù)細(xì)節(jié)。

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一、TDA7535的特性與概述

1. 主要特性

TDA7535具有20位分辨率單端輸出，采用了模擬重建三階切比雪夫濾波器，支持I2S輸入數(shù)據(jù)格式，片上集成PLL，系統(tǒng)時(shí)鐘為64 Fs，有2個(gè)輸出通道，在3.3 V電源供電下，單端輸出動(dòng)態(tài)為0.9 VRMS，具備復(fù)位功能，采樣率范圍為36 kHz至48 kHz。

2. 整體概述

它集成了數(shù)字插值濾波器、三階多位Delta - Sigma DAC、三階切比雪夫重建濾波器以及差分轉(zhuǎn)單端輸出轉(zhuǎn)換器。該器件采用高度先進(jìn)的CMOS工藝制造，將高速精密模擬電路與高密度邏輯電路相結(jié)合。按照標(biāo)準(zhǔn)音頻轉(zhuǎn)換器的要求，它可以接受任何I2S數(shù)據(jù)格式。其采用SO14封裝，總功耗小于75 mW，適用于對(duì)高性能有要求的各種應(yīng)用場(chǎng)景，如CD播放器、MPEG音頻、MIDI應(yīng)用、CD - ROM驅(qū)動(dòng)器、CD - Interactive、數(shù)字廣播應(yīng)用等。此外，還提供評(píng)估板用于進(jìn)行測(cè)量和聽力測(cè)試。

二、電氣規(guī)格

1. 絕對(duì)最大額定值

操作時(shí)需注意，若超過這些極限可能會(huì)導(dǎo)致器件永久性損壞，且在這些極端條件下不能保證正常運(yùn)行。例如，電源電壓（數(shù)字和模擬）范圍為 - 0.5至 + 4.6 V，模擬輸入和輸出電壓范圍為 - 0.5至 (VCC + 0.5) V，數(shù)字輸入和輸出電壓范圍為 - 0.5至 (VDD + 0.5) V，數(shù)字輸入電壓（5 V耐受）范圍為 - 0.5至6.5 V，工作結(jié)溫范圍為 - 40至125 °C，存儲(chǔ)溫度范圍為 - 55至150 °C。

2. 熱數(shù)據(jù)

熱阻（結(jié)到環(huán)境）在靜止空氣中為85 °C/W。

3. 推薦直流工作條件

數(shù)字電源電壓和模擬電源電壓的推薦范圍均為3.15至3.45 V，典型值為3.3 V。

4. 功耗

在電源為3.3 V且結(jié)溫為125 °C的測(cè)試條件下，總最大電流典型值為21.5 mA，最大值為25 mA。

5. 通用接口電氣特性

無上拉器件時(shí)，低電平輸入電流和高電平輸入電流最大值均為1 μA；I/O閂鎖電流在特定條件下為200 mA；靜電保護(hù)在泄漏電流為1 μA（人體模型）時(shí)為2000 V。

6. 低壓CMOS接口直流電氣特性

低電平輸入電壓最大值為0.2 Vdd，高電平輸入電壓最小值為0.8 Vdd，施密特觸發(fā)器遲滯為0.8 V。

7. DAC電氣特性

在Vdd = 3.3 V、環(huán)境溫度為25 °C的條件下，總諧波失真最小值為70 dB（典型值94 dB），動(dòng)態(tài)范圍最小值為84 dB（典型值96 dB），串?dāng)_為 - 95 dB，滿量程輸出電壓范圍為0.8至1.0 Vrms，輸入采樣率范圍為36至48 kHz，通帶紋波典型值為0.12 dB，阻帶在特定采樣率下有相應(yīng)要求，聲道間增益失配最大值為0.1 dB。

三、I2S接口

1. 接口圖與時(shí)序

I2S接口有特定的接口圖和時(shí)序要求。時(shí)鐘周期（t sck）有一定的范圍，SCK相低（t sckpl）和SCK相高（t sckph）也有相應(yīng)的范圍，F(xiàn)SYNC在SCK下降沿前后有特定的切換時(shí)間窗口，SDATA有設(shè)置時(shí)間（t sds）和保持時(shí)間（t sdh）要求，SCK上升時(shí)間（t sckr）最大值為22 ns，下降時(shí)間（t sckf）最大值為20 ns。SCK時(shí)鐘定義采樣率（Fs），該輸入時(shí)鐘的抖動(dòng)需低于約212ps RMS。

2. 上電和復(fù)位序列

上電和復(fù)位序列有明確的要求，復(fù)位時(shí)間（TRES）最小值為50ms。

四、應(yīng)用電路

應(yīng)用電路中包含了多個(gè)元件，如電阻、電容、電感等。例如，有10K的電阻R2，10μF和100nF的電容，10μH的磁珠電感等。這些元件的布局和連接對(duì)于TDA7535的正常工作至關(guān)重要，部分電容需盡可能靠近引腳。

五、封裝信息

為滿足環(huán)保要求，ST提供不同等級(jí)的ECOPACK?封裝的TDA7535。SO14封裝有具體的機(jī)械數(shù)據(jù)和尺寸要求，如不同維度的最小值、典型值和最大值等。

六、修訂歷史

文檔有詳細(xì)的修訂歷史，從2003年的初始版本發(fā)布，到2009年的文檔格式重新排版和部分內(nèi)容更新，反映了產(chǎn)品的不斷改進(jìn)和完善。

作為電子工程師，在使用TDA7535進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮其各項(xiàng)特性和電氣規(guī)格，合理設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，以確保其在音頻應(yīng)用中發(fā)揮出最佳性能。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過關(guān)于TDA7535的一些特殊問題呢？歡迎一起交流探討。