PCM1728：24位、96kHz采樣CMOS Delta - Sigma立體聲音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器

在數(shù)字音頻領域，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的性能至關(guān)重要。PCM1728作為一款專為中高端數(shù)字音頻應用設計的DAC，具備出色的性能和豐富的功能。下面我們就來詳細了解一下PCM1728。

文件下載：PCM1728E.pdf

產(chǎn)品特性

性能參數(shù)

• 采樣頻率與輸入數(shù)據(jù)：PCM1728的采樣頻率（(f_{s})）范圍為16kHz - 96kHz，可輸入16 - 24位的音頻數(shù)據(jù)，能滿足不同音頻應用的需求。
• 高性能指標：總諧波失真加噪聲（THD + N）低至 - 96dB，動態(tài)范圍達106dB，信噪比（SNR）同樣為106dB，模擬輸出范圍為0.62 x (V_{CC})（Vp - p），這些指標保證了音頻的高質(zhì)量輸出。
• 數(shù)字濾波器：采用8倍過采樣數(shù)字濾波器，阻帶衰減為 - 82dB，通帶波紋為 ± 0.002dB，有效提升了音頻的質(zhì)量。
• 多功能特性：具備數(shù)字去加重、軟靜音、零標志等功能，還支持 + 5V單電源供電，方便實際應用。

規(guī)格參數(shù)

電氣特性

在 + 25°C、(+V{CC}=+V{DD}=+5V)、(f{S}=44.1kHz) 以及24位輸入數(shù)據(jù)、(SYSCLK = 384f{S}) 的條件下，PCM1728展現(xiàn)出一系列穩(wěn)定的電氣特性。例如，輸入邏輯電平、輸出邏輯電平、輸出上升時間、下降時間、占空比等都有明確的參數(shù)范圍。

動態(tài)性能

不同采樣頻率下，PCM1728的動態(tài)性能表現(xiàn)出色。如在96kHz采樣頻率下，動態(tài)范圍可達103dB；在44.1kHz采樣頻率下，THD + N低至 - 94dB等。

數(shù)字濾波器性能

通帶、阻帶、通帶波紋、阻帶衰減等參數(shù)都有精確的數(shù)值，確保了音頻信號的準確處理。例如，通帶波紋為 ± 0.002dB，阻帶衰減為 - 82dB。

電源要求

電源電壓范圍為4.5 - 5.5VDC，不同采樣頻率下的電源電流和功耗也有所不同。在44.1kHz采樣頻率下，電源電流為32 - 45mA，功耗為160 - 225mW。

溫度范圍

工作溫度范圍為 - 25°C至 + 85°C，存儲溫度范圍為 - 55°C至 + 100°C，能適應一定的環(huán)境變化。

引腳配置與封裝

引腳分配

PCM1728共有28個引腳，每個引腳都有特定的功能。例如，LRCIN（引腳1）為左右時鐘輸入，DIN（引腳2）為串行音頻數(shù)據(jù)輸入，BCKIN（引腳3）為串行音頻數(shù)據(jù)的位時鐘輸入等。

封裝信息

PCM1728E采用28引腳的SSOP封裝，封裝圖紙編號為324。

系統(tǒng)時鐘與數(shù)據(jù)接口

系統(tǒng)時鐘

PCM1728的系統(tǒng)時鐘必須為256(f{S})、384(f{S})、512(f{S}) 或768(f{S}) ，其中(f_{S}) 為音頻采樣頻率。系統(tǒng)時鐘可以是晶體振蕩器或外部時鐘輸入，且系統(tǒng)時鐘應與LRCIN時鐘同步。若兩者不同步，PCM1728可內(nèi)部補償相位差。

數(shù)據(jù)接口格式

數(shù)字音頻數(shù)據(jù)通過LRCIN、DIN和BCKIN引腳與PCM1728接口，它能接受標準、I2S和左對齊數(shù)據(jù)格式。

功能描述

數(shù)據(jù)格式選擇

通過引腳28（I2S）、引腳24（IW1）和引腳23（IW0）可選擇PCM音頻數(shù)據(jù)格式，如16位標準右對齊、24位I2S等多種格式。

軟靜音功能

軟靜音功能由MUTE（引腳25）控制，低電平（L）時靜音開啟，高電平（H）時靜音關(guān)閉，恢復正常操作。

去加重控制

通過DM1（引腳27）和DM0（引腳26）可選擇去加重控制，有48kHz、44.1kHz、32kHz等不同模式，也可選擇關(guān)閉。

工作原理

PCM1728的Delta - Sigma部分基于8級幅度量化器和4階噪聲整形器，將過采樣輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為8級Delta - Sigma格式。這種“增強型多級Delta - Sigma”架構(gòu)具有穩(wěn)定性和低時鐘抖動敏感性的優(yōu)勢，能實現(xiàn)高質(zhì)量的音頻動態(tài)性能和音質(zhì)。

應用注意事項

延遲時間

Delta - Sigma轉(zhuǎn)換器存在有限的延遲時間，PCM1728的延遲時間由FIR濾波器階數(shù)和采樣率決定，計算公式為(T{D}=30 × 1 / f{S}) 。對于一些專業(yè)應用，如廣播音頻，總延遲時間需小于2ms。

輸出濾波

為了準確測量動態(tài)性能，測試時需使用20kHz低通濾波器。若PCM1728驅(qū)動寬帶放大器，建議使用外部低通濾波器，以去除帶外噪聲。

電源旁路與連接

電源應盡可能靠近器件進行旁路，PCM1728有數(shù)字和模擬電源引腳，為避免鎖存條件，建議數(shù)字和模擬電源采用公共連接。

PCM1728憑借其出色的性能、豐富的功能和合理的設計，在中高端音頻應用中具有廣闊的應用前景。各位電子工程師在設計音頻系統(tǒng)時，不妨考慮一下這款優(yōu)秀的DAC。你在使用類似DAC時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。