AD1853音频DAC芯片：高音质音频设计的理想之选

在音频设备设计领域，一款高性能的数字模拟转换器（DAC）至关重要。AD1853作为一款24位、192kHz的立体声DAC，为音频系统带来了卓越的性能和丰富的功能。下面，我们就来详细了解一下这款芯片。

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芯片概述

AD1853是一款完整的高性能单芯片立体声数字音频回放系统，由高性能数字插值滤波器、多比特Sigma - Delta调制器和连续时间电流输出模拟DAC部分组成。它还具备片上无咔嗒声立体声衰减器和静音功能，可通过SPI兼容的串行控制端口进行编程。该芯片完全兼容所有已知的DVD格式，支持48kHz、96kHz和192kHz的采样率，字长可达24位，并且在32kHz、44.1kHz和48kHz采样率下提供“Redbook”标准的50µs/15µs数字去加重滤波器。

芯片特性

电气特性

• 电源：采用单+5V电源供电，模拟电源和数字电源电压范围为4.5V - 5.5V。模拟电流典型值为12mA，数字电流典型值为28mA。
• 采样率：支持多种采样率，包括32kHz、44.1kHz、48kHz、88.2kHz、96kHz和192kHz，能满足不同音频应用的需求。
• 分辨率：高达24位，可提供高精度的音频转换。

音频性能

• 信噪比（SNR）：在48kHz采样率下，无滤波立体声模式下SNR可达114dB，单声道可达117dB；使用A加权滤波器时，立体声SNR为117dB，单声道为120dB。
• 动态范围：在48kHz采样率下，无滤波立体声动态范围为107.5 - 113dB，单声道为116dB；使用A加权滤波器时，立体声为110 - 116dB，单声道为119dB。
• 总谐波失真加噪声（THD + N）：立体声模式下为 - 94 - - 104dB，单声道模式下为 - 107dB。

功能特性

• 多比特Sigma - Delta调制器：采用“完美差分线性恢复”技术，可降低空闲音和本底噪声。
• 数据定向加扰DAC：对抖动最不敏感，确保音频信号的稳定传输。
• 差分输出：可实现最佳性能。
• 无咔嗒声音量控制：片上集成无咔嗒声音量控制功能，硬件和软件均可控制。
• 数字去加重处理：针对32kHz、44.1kHz和48kHz采样率提供数字去加重处理。
• 时钟自动分频电路：支持五种主时钟频率。
• 灵活的串行数据端口：具有右对齐、左对齐、I2S兼容和DSP串行端口模式。

应用领域

AD1853适用于多种高端音频应用，如DVD、CD、家庭影院系统、汽车音频系统、采样音乐键盘、数字混音台和数字音频效果处理器等。

工作模式

串行数据输入端口

AD1853的串行数据输入端口灵活多样，接受二进制补码、MSB优先格式的数据，左声道数据字段始终先于右声道数据字段。串行模式可通过外部模式引脚（IDPM0和IDPM1）或SPI控制寄存器中的模式选择位进行设置。在除右对齐模式外的所有模式下，串行端口最多可接受24位数据；在右对齐模式下，可通过控制寄存器的位8和位9设置字长为16、20或24位，上电默认24位模式。

串行数据输入模式

AD1853使用两个复用输入引脚控制输入数据端口模式的配置，共有四种模式：

• 右对齐模式：LRCLK为高表示左声道，为低表示右声道，数据在BCLK的上升沿有效。
• I2S模式：LRCLK为低表示左声道，为高表示右声道，数据在BCLK的上升沿有效，MSB左对齐到L/RCLK过渡，但有一个BCLK周期的延迟。
• 左对齐模式：LRCLK为高表示左声道，为低表示右声道，数据在BCLK的上升沿有效，MSB左对齐到L/RCLK过渡，无MSB延迟。
• DSP串行端口模式：L/RCLK必须在左声道MSB有效前至少脉冲高电平一个位时钟周期，在右声道MSB有效前再次脉冲高电平至少一个位时钟周期，数据在BCLK的下降沿有效。

主时钟自动分频功能

AD1853具有自动检测主时钟和输入串行数据之间关系的电路，并在内部设置正确的分频比以运行插值器和调制器。不同模式下允许的主时钟频率不同，如INT8x模式下允许256 x Fs、384 x Fs、512 x Fs、768 x Fs、1024 x Fs等频率。

串行控制端口

AD1853的串行控制端口与SPI兼容，是一个只写的3线接口，包括串行数据（CDATA）、串行位时钟（CCLK）和数据锁存（CLATCH）。用户可通过该端口选择输入模式、软复位、软去加重、通道特定衰减和静音等功能。

实际应用电路

文档中还给出了AD1853的多种应用电路，包括数字接收器、MUX和DAC电路，DAC输出LP滤波器、电源和复位电路，以及单声道应用电路等。这些电路为工程师在实际设计中提供了参考。

总结

AD1853以其卓越的音频性能、丰富的功能和灵活的工作模式，成为音频设备设计中一款非常优秀的DAC芯片。无论是在高端音频系统还是其他音频应用中，它都能为用户带来高品质的音频体验。工程师们在设计音频电路时，可以充分考虑AD1853的特点和优势，以实现最佳的音频效果。你在使用AD1853芯片的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。