TDA7535：高性能立体声数模转换器的深度解析

在音频应用领域，数模转换器（DAC）的性能直接影响着音频的质量。TDA7535作为一款专为音频应用设计的立体声数模转换器，具有诸多出色的特性。下面我们就来详细了解一下TDA7535的技术细节。

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一、TDA7535的特性与概述

1. 主要特性

TDA7535具有20位分辨率单端输出，采用了模拟重建三阶切比雪夫滤波器，支持I2S输入数据格式，片上集成PLL，系统时钟为64 Fs，有2个输出通道，在3.3 V电源供电下，单端输出动态为0.9 VRMS，具备复位功能，采样率范围为36 kHz至48 kHz。

2. 整体概述

它集成了数字插值滤波器、三阶多位Delta - Sigma DAC、三阶切比雪夫重建滤波器以及差分转单端输出转换器。该器件采用高度先进的CMOS工艺制造，将高速精密模拟电路与高密度逻辑电路相结合。按照标准音频转换器的要求，它可以接受任何I2S数据格式。其采用SO14封装，总功耗小于75 mW，适用于对高性能有要求的各种应用场景，如CD播放器、MPEG音频、MIDI应用、CD - ROM驱动器、CD - Interactive、数字广播应用等。此外，还提供评估板用于进行测量和听力测试。

二、电气规格

1. 绝对最大额定值

操作时需注意，若超过这些极限可能会导致器件永久性损坏，且在这些极端条件下不能保证正常运行。例如，电源电压（数字和模拟）范围为 - 0.5至 + 4.6 V，模拟输入和输出电压范围为 - 0.5至 (VCC + 0.5) V，数字输入和输出电压范围为 - 0.5至 (VDD + 0.5) V，数字输入电压（5 V耐受）范围为 - 0.5至6.5 V，工作结温范围为 - 40至125 °C，存储温度范围为 - 55至150 °C。

2. 热数据

热阻（结到环境）在静止空气中为85 °C/W。

3. 推荐直流工作条件

数字电源电压和模拟电源电压的推荐范围均为3.15至3.45 V，典型值为3.3 V。

4. 功耗

在电源为3.3 V且结温为125 °C的测试条件下，总最大电流典型值为21.5 mA，最大值为25 mA。

5. 通用接口电气特性

无上拉器件时，低电平输入电流和高电平输入电流最大值均为1 μA；I/O闩锁电流在特定条件下为200 mA；静电保护在泄漏电流为1 μA（人体模型）时为2000 V。

6. 低压CMOS接口直流电气特性

低电平输入电压最大值为0.2 Vdd，高电平输入电压最小值为0.8 Vdd，施密特触发器迟滞为0.8 V。

7. DAC电气特性

在Vdd = 3.3 V、环境温度为25 °C的条件下，总谐波失真最小值为70 dB（典型值94 dB），动态范围最小值为84 dB（典型值96 dB），串扰为 - 95 dB，满量程输出电压范围为0.8至1.0 Vrms，输入采样率范围为36至48 kHz，通带纹波典型值为0.12 dB，阻带在特定采样率下有相应要求，声道间增益失配最大值为0.1 dB。

三、I²S接口

1. 接口图与时序

I²S接口有特定的接口图和时序要求。时钟周期（t sck）有一定的范围，SCK相低（t sckpl）和SCK相高（t sckph）也有相应的范围，FSYNC在SCK下降沿前后有特定的切换时间窗口，SDATA有设置时间（t sds）和保持时间（t sdh）要求，SCK上升时间（t sckr）最大值为22 ns，下降时间（t sckf）最大值为20 ns。SCK时钟定义采样率（Fs），该输入时钟的抖动需低于约212ps RMS。

2. 上电和复位序列

上电和复位序列有明确的要求，复位时间（TRES）最小值为50ms。

四、应用电路

应用电路中包含了多个元件，如电阻、电容、电感等。例如，有10K的电阻R2，10μF和100nF的电容，10μH的磁珠电感等。这些元件的布局和连接对于TDA7535的正常工作至关重要，部分电容需尽可能靠近引脚。

五、封装信息

为满足环保要求，ST提供不同等级的ECOPACK®封装的TDA7535。SO14封装有具体的机械数据和尺寸要求，如不同维度的最小值、典型值和最大值等。

六、修订历史

文档有详细的修订历史，从2003年的初始版本发布，到2009年的文档格式重新排版和部分内容更新，反映了产品的不断改进和完善。

作为电子工程师，在使用TDA7535进行设计时，需要充分考虑其各项特性和电气规格，合理设计应用电路，以确保其在音频应用中发挥出最佳性能。大家在实际应用中有没有遇到过关于TDA7535的一些特殊问题呢？欢迎一起交流探讨。