AD1851/AD1861音頻DAC：高性能音頻解決方案

在音頻設(shè)備的設(shè)計(jì)中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的性能起著至關(guān)重要的作用。今天要給大家介紹的AD1851/AD1861，是Analog Devices推出的兩款高性能16位/18位、16 FS PCM音頻DAC，它們?cè)谝纛l領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

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一、產(chǎn)品特性

1. 高性能指標(biāo)

• 高信噪比：具備110 dB的信噪比（SNR），能夠有效減少噪聲干擾，提供清晰純凈的音頻信號(hào)。
• 快速建立時(shí)間：快速的建立時(shí)間允許進(jìn)行16倍過(guò)采樣，有助于提高音頻的分辨率和質(zhì)量。
• 高輸出電壓：可提供3 V的輸出電壓，滿足多種音頻設(shè)備的需求。
• 超線性性能：通過(guò)可選的微調(diào)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)超線性性能，降低總諧波失真（THD）。

2. 工作條件與封裝

• 電源電壓：采用±5 V電源供電，適用于家庭使用市場(chǎng)。
• 封裝形式：提供16引腳塑料雙列直插式封裝（DIP）和小外形集成電路封裝（SOIC），節(jié)省空間且引腳與AD1856和AD1860音頻DAC兼容，方便進(jìn)行替換設(shè)計(jì)。

3. 輸入接口

采用2s補(bǔ)碼串行輸入，輸入時(shí)鐘支持較高的數(shù)據(jù)速率，AD1851輸入時(shí)鐘可支持12.5 MHz數(shù)據(jù)速率，AD1861輸入時(shí)鐘可支持13.5 MHz數(shù)據(jù)速率，與消費(fèi)音頻產(chǎn)品中使用的第二代數(shù)字濾波器芯片兼容。

二、產(chǎn)品應(yīng)用

• 高端CD播放器：能夠提供高質(zhì)量的音頻輸出，還原音樂(lè)的真實(shí)細(xì)節(jié)。
• 數(shù)字音頻放大器：為放大器提供精確的音頻信號(hào)，提升音質(zhì)。
• DAT錄音機(jī)和播放器：確保音頻錄制和播放的準(zhǔn)確性和高質(zhì)量。
• 合成器和鍵盤(pán)：為音樂(lè)創(chuàng)作和演奏提供清晰、準(zhǔn)確的音頻信號(hào)。

三、產(chǎn)品描述

1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

AD1851/AD1861是單片PCM音頻DAC，內(nèi)部包含電壓輸出放大器、DAC、串行到并行寄存器和電壓基準(zhǔn)。數(shù)字部分采用Analog Devices的2 μm ABCMOS工藝的CMOS邏輯元件制造，模擬部分采用雙極型和MOS器件以及薄膜電阻制造。

2. 性能優(yōu)勢(shì)

• 低失真：通過(guò)激光微調(diào)線性誤差，實(shí)現(xiàn)低總諧波失真?？蛇x的線性微調(diào)引腳可消除中值刻度處的殘余差分線性誤差，尤其適用于低幅度信號(hào)的低失真再現(xiàn)。
• 小輸出毛刺：輸出毛刺小，有助于提高整體性能。
• 快速建立和高轉(zhuǎn)換速率：輸出放大器能夠快速建立并具有高轉(zhuǎn)換速率，在負(fù)載電流高達(dá)8 mA時(shí)可提供完整的±3 V信號(hào)。在電流輸出模式下，可提供±1 mA輸出信號(hào)，且輸出放大器具有短路保護(hù)功能。

四、關(guān)鍵參數(shù)

1. 分辨率與動(dòng)態(tài)范圍

• AD1851為16位分辨率，提供96 dB動(dòng)態(tài)范圍。
• AD1861為18位分辨率，提供108 dB動(dòng)態(tài)范圍。

2. 總諧波失真加噪聲（THD+N）

在不同的輸入信號(hào)幅度和頻率下，THD+N指標(biāo)表現(xiàn)良好。例如，在0 dB、990.5 Hz時(shí)，AD1851N - J、R - J的典型值為0.003%，最大值為0.004%。

3. 其他參數(shù)

• 信號(hào)噪聲比（SNR）：典型值為110 dB。
• 最大時(shí)鐘輸入頻率：AD1851為12.5 MHz，AD1861為13.5 MHz。
• 功耗：典型值為100 mW。

五、使用注意事項(xiàng)

1. 接地建議

AD1851/AD1861有模擬和數(shù)字兩個(gè)接地引腳，模擬接地引腳應(yīng)連接到系統(tǒng)中的模擬公共點(diǎn)，輸出負(fù)載也應(yīng)連接到該點(diǎn)；數(shù)字接地引腳應(yīng)連接到系統(tǒng)中的數(shù)字公共點(diǎn)，且模擬和數(shù)字接地應(yīng)在系統(tǒng)中的一點(diǎn)連接。

2. 電源供應(yīng)與去耦

• 該器件有三個(gè)電源輸入引腳，±VS電源為DAC的線性部分供電，設(shè)計(jì)工作電壓為±5 V；+VL電源為芯片的數(shù)字部分供電，設(shè)計(jì)工作電壓為+5 V。
• 所有電源引腳都應(yīng)使用去耦電容，且應(yīng)盡可能靠近封裝引腳和公共點(diǎn)。邏輯電源+VL應(yīng)去耦到數(shù)字公共點(diǎn)，模擬電源±VS應(yīng)去耦到模擬公共點(diǎn)。

3. 可選MSB調(diào)整

對(duì)于低輸出電平下的最佳性能，可使用可選的MSB調(diào)整電路來(lái)消除中值刻度附近的殘余差分線性誤差，調(diào)整應(yīng)在小信號(hào)輸入（–20 dB或–60 dB）下進(jìn)行。

4. 靜電放電（ESD）防護(hù)

該器件對(duì)靜電放電敏感，數(shù)字控制輸入有二極管保護(hù)，但未連接的器件在高能量靜電場(chǎng)下可能會(huì)永久損壞。未使用的器件必須存儲(chǔ)在導(dǎo)電泡沫或分流器中，在插入器件之前，應(yīng)將保護(hù)泡沫放電到目標(biāo)插座。

六、應(yīng)用電路示例

文檔中給出了AD1851和AD1861與Yamaha YM3434和NPC SM5813AP/APT數(shù)字濾波器芯片的連接圖，為工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中提供了參考。

總的來(lái)說(shuō)，AD1851/AD1861音頻DAC以其高性能、低功耗和良好的兼容性，為音頻設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇和使用該器件，并注意相關(guān)的使用注意事項(xiàng)，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。