SRC4392：专业数字音频系统的高性能解决方案

在专业和广播数字音频系统的设计领域，音频处理和传输的质量与稳定性至关重要。德州仪器的SRC4392芯片，作为一款高度集成的CMOS设备，为这一领域带来了强大且可靠的解决方案。今天，我就和大家详细分享一下这款芯片。

文件下载：src4392.pdf

芯片特性亮点纷呈

强大的采样率转换能力

SRC4392拥有两路异步采样率转换器（SRC），其性能十分出色。动态范围在 -60dB输入（A加权）时可达144dB典型值，总谐波失真加噪声（THD + N）在满量程输入时为 -140dB典型值。它支持高达24位的音频输入和输出数据字长，输入和输出采样频率最高可达216kHz。而且，它能自动检测输入到输出的采样比率，转换范围宽至16:1到1:16连续，还具备卓越的抖动衰减特性。

集成的音频接口收发功能

它集成了数字音频接口接收器（DIR）和发射器（DIT）。DIR的PLL锁定范围涵盖20kHz至216kHz的采样率，还包括四个差分输入线接收器和一个输入多路复用器。DIT则支持高达216kHz的采样率，包含差分线驱动器和CMOS缓冲输出。

灵活的音频串口与通用输出

芯片有两个音频串行端口（A和B），支持与外部信号处理器、数据转换器和逻辑的同步串行接口，能在高达216kHz的采样率下以从模式或主模式运行，还支持多种数据格式和最长24位的音频数据字长。此外，还有四个通用数字输出，可通过控制寄存器进行多功能编程。

完善的电源管理与封装选择

SRC4392提供广泛的掉电支持，功能模块在不使用时可单独禁用，由 +1.8V核心和 +3.3V I/O电源供电。它有QFN - 40和小型TQFP - 48两种封装，其中TQFP - 48与SRC4382和DIX4192兼容。

应用场景广泛多样

SRC4392适用于众多数字音频应用场景，如数字音频录音机和混音台、计算机的数字音频接口、数字音频路由器和分配系统、广播工作室设备、DVD/CD录音机、环绕声解码器和A/V接收器以及汽车音频系统等。

关键功能深度解析

异步采样率转换（SRC）

SRC功能可将任意输入采样率转换为所需的输出采样率，输入输出采样率可在1:16到16:1的范围内不同或相等，且支持完全异步和同步操作。它通过内部速率估计逻辑自动确定输入到输出的采样比率，实时更新重采样器参数，无需编程。此外，还具备输出软静音、数字衰减、数字去加重滤波等功能，并且可以对插值滤波器的群延迟进行编程，还提供简单的字长缩减机制。

数字接口接收器（DIR）

DIR负责AES3解码和时钟恢复，其锁定范围为20kHz至216kHz。它有四个差分线接收器，输出连接到两个1 - of - 4数据选择器，可选择输入源或实现旁路功能。DIR需要一个参考时钟，通过PLL1将其倍频作为AES3解码器的过采样时钟，解码后的数据经解复用器分离音频和状态数据并进行缓冲，还能恢复一个低抖动主时钟。

数字接口发射器（DIT）

DIT将两通道或数据缩减的音频输入流编码为AES3编码的输出流，有差分线驱动器和CMOS缓冲输出。它需要一个主时钟源，通过控制寄存器选择输入数据源、主时钟分频器、通道状态和用户数据来源，还能自动管理奇偶校验位。AES3编码器有输出静音功能，BLS引脚可作为输入或输出控制块开始条件。

音频串行端口

两个音频串行端口支持高达216kHz的采样率和24位的音频数据字长，支持多种串行数据格式。左右字时钟和位时钟可配置为主模式或从模式，主模式下时钟由内部时钟分频器从选定的主时钟源派生，从模式下时钟由外部音频设备提供。

接口与操作要点明确

主机接口

SRC4392支持4线SPI端口和2线Philips I2C总线接口。SPI端口支持高达40Mbps的高速串行数据传输，可进行寄存器和数据缓冲区的读写操作；I2C总线接口支持标准和快速模式，标准模式数据速率最高可达100kbps，快速模式最高可达400kbps。

中断输出

芯片有多个内部状态位，可设置触发中断信号，中断信号通过INT引脚输出，这是一个有源低电平、开漏输出，需要一个上拉电阻连接到VIO电源轨。

设计应用实用建议

电源供应与旁路

推荐的电源电压范围为VDD18在 +1.65V至 +1.95V，VDD33在 +3.0V至 +3.6V，VIO在 +1.65V至 +3.6V，VCC在 +3.0V至 +3.6V。使用0.1μF的旁路电容靠近器件放置，并连接到相应的电源和地引脚，再将地引脚直接连接到PCB的接地平面。还可并联较大值的电容进行实验，以确定对芯片性能的影响。

输入输出接口

在接收器输入接口方面，专业数字音频推荐使用110Ω平衡线接口和变压器耦合；消费和广播音频可使用75Ω同轴电缆接口，有带变压器和不带变压器的设计；对于光学接口，要根据光学接收器的电源情况进行连接，可能需要电平转换器。在发射器输出接口方面，同样有平衡和不平衡线接口设计，光学接口可使用AESOUT输出驱动，必要时添加电平转换逻辑。

结语

SRC4392芯片以其高性能、多功能和灵活性，为专业和广播数字音频系统的设计提供了全面且可靠的解决方案。在实际应用中，我们要充分考虑其各项特性和参数，合理设计电路，以确保芯片发挥出最佳性能，满足不同音频应用场景的需求。大家在使用过程中遇到任何问题或者有新的发现，欢迎在评论区一起交流探讨！