AD1853音頻DAC芯片：高音質音頻設計的理想之選

在音頻設備設計領域，一款高性能的數字模擬轉換器（DAC）至關重要。AD1853作為一款24位、192kHz的立體聲DAC，為音頻系統帶來了卓越的性能和豐富的功能。下面，我們就來詳細了解一下這款芯片。

文件下載：AD1853JRSZ.pdf

芯片概述

AD1853是一款完整的高性能單芯片立體聲數字音頻回放系統，由高性能數字插值濾波器、多比特Sigma - Delta調制器和連續時間電流輸出模擬DAC部分組成。它還具備片上無咔嗒聲立體聲衰減器和靜音功能，可通過SPI兼容的串行控制端口進行編程。該芯片完全兼容所有已知的DVD格式，支持48kHz、96kHz和192kHz的采樣率，字長可達24位，并且在32kHz、44.1kHz和48kHz采樣率下提供“Redbook”標準的50μs/15μs數字去加重濾波器。

芯片特性

電氣特性

• 電源：采用單+5V電源供電，模擬電源和數字電源電壓范圍為4.5V - 5.5V。模擬電流典型值為12mA，數字電流典型值為28mA。
• 采樣率：支持多種采樣率，包括32kHz、44.1kHz、48kHz、88.2kHz、96kHz和192kHz，能滿足不同音頻應用的需求。
• 分辨率：高達24位，可提供高精度的音頻轉換。

音頻性能

• 信噪比（SNR）：在48kHz采樣率下，無濾波立體聲模式下SNR可達114dB，單聲道可達117dB；使用A加權濾波器時，立體聲SNR為117dB，單聲道為120dB。
• 動態范圍：在48kHz采樣率下，無濾波立體聲動態范圍為107.5 - 113dB，單聲道為116dB；使用A加權濾波器時，立體聲為110 - 116dB，單聲道為119dB。
• 總諧波失真加噪聲（THD + N）：立體聲模式下為 - 94 - - 104dB，單聲道模式下為 - 107dB。

功能特性

• 多比特Sigma - Delta調制器：采用“完美差分線性恢復”技術，可降低空閑音和本底噪聲。
• 數據定向加擾DAC：對抖動最不敏感，確保音頻信號的穩定傳輸。
• 差分輸出：可實現最佳性能。
• 無咔嗒聲音量控制：片上集成無咔嗒聲音量控制功能，硬件和軟件均可控制。
• 數字去加重處理：針對32kHz、44.1kHz和48kHz采樣率提供數字去加重處理。
• 時鐘自動分頻電路：支持五種主時鐘頻率。
• 靈活的串行數據端口：具有右對齊、左對齊、I2S兼容和DSP串行端口模式。

應用領域

AD1853適用于多種高端音頻應用，如DVD、CD、家庭影院系統、汽車音頻系統、采樣音樂鍵盤、數字混音臺和數字音頻效果處理器等。

工作模式

串行數據輸入端口

AD1853的串行數據輸入端口靈活多樣，接受二進制補碼、MSB優先格式的數據，左聲道數據字段始終先于右聲道數據字段。串行模式可通過外部模式引腳（IDPM0和IDPM1）或SPI控制寄存器中的模式選擇位進行設置。在除右對齊模式外的所有模式下，串行端口最多可接受24位數據；在右對齊模式下，可通過控制寄存器的位8和位9設置字長為16、20或24位，上電默認24位模式。

串行數據輸入模式

AD1853使用兩個復用輸入引腳控制輸入數據端口模式的配置，共有四種模式：

• 右對齊模式：LRCLK為高表示左聲道，為低表示右聲道，數據在BCLK的上升沿有效。
• I2S模式：LRCLK為低表示左聲道，為高表示右聲道，數據在BCLK的上升沿有效，MSB左對齊到L/RCLK過渡，但有一個BCLK周期的延遲。
• 左對齊模式：LRCLK為高表示左聲道，為低表示右聲道，數據在BCLK的上升沿有效，MSB左對齊到L/RCLK過渡，無MSB延遲。
• DSP串行端口模式：L/RCLK必須在左聲道MSB有效前至少脈沖高電平一個位時鐘周期，在右聲道MSB有效前再次脈沖高電平至少一個位時鐘周期，數據在BCLK的下降沿有效。

主時鐘自動分頻功能

AD1853具有自動檢測主時鐘和輸入串行數據之間關系的電路，并在內部設置正確的分頻比以運行插值器和調制器。不同模式下允許的主時鐘頻率不同，如INT8x模式下允許256 x Fs、384 x Fs、512 x Fs、768 x Fs、1024 x Fs等頻率。

串行控制端口

AD1853的串行控制端口與SPI兼容，是一個只寫的3線接口，包括串行數據（CDATA）、串行位時鐘（CCLK）和數據鎖存（CLATCH）。用戶可通過該端口選擇輸入模式、軟復位、軟去加重、通道特定衰減和靜音等功能。

實際應用電路

文檔中還給出了AD1853的多種應用電路，包括數字接收器、MUX和DAC電路，DAC輸出LP濾波器、電源和復位電路，以及單聲道應用電路等。這些電路為工程師在實際設計中提供了參考。

總結

AD1853以其卓越的音頻性能、豐富的功能和靈活的工作模式，成為音頻設備設計中一款非常優秀的DAC芯片。無論是在高端音頻系統還是其他音頻應用中，它都能為用戶帶來高品質的音頻體驗。工程師們在設計音頻電路時，可以充分考慮AD1853的特點和優勢，以實現最佳的音頻效果。你在使用AD1853芯片的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。