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采样率为192kHz的24位AD转换器CS5361原理及应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:CS5361是CRYSTAL公司推出的192kHz采样率、多位(24位)音频Δ-ΣA/D转换器,它具有双通道输入、采样率高、动态范围大等特点,非常适合于高端音响或其它领域的应用。文中介绍了CS5361的主要特点、工作原理,并给出了它的典型应用实例。
  关键词:AD转换器;CS5361;采样
  
  1CS5361的主要特性
  
  CS5361是CRYSTAL公司推出的114dB、192kHz数据输出率的24位Δ-Σ结构音频AD转换器,其主要特性如下:
  
  ●采用多位Δ-Σ结构;
  
  ●具有24位转换精度;
  
  ●114dB动态范围;
  
  ●总谐波失真+噪声优于-105dB;
  
  ●系统采样率高达192kHz;
  
  ●功耗小于150mW
  
  ●内部带有高通滤波电路或直流失调电压标定电路;
  
  ●内带线性相移数字抗混滤波器;
  
  ●支持5V到2.5V逻辑电平;
  
  ●采用差动输入结构;
  
  ●具有溢出检测功能;
  
  ●采用24脚SOIC或TSSOP封装形式。
  
  CS5361是供数字音频系统使用的完整的模数转换器,可完成采样、模数转换、抗混滤波等功能,并最终产生以串行模式输出的、对应于左右两个输入通道信号的24位采样数据,而且其最高数据输出率可高达192kHz。
  
  CS5361芯片采用具有优良噪声抑制能力的差动输入结构,并采用5阶多位Δ-Σ调制器,同时带有数字滤波器和抽样器,从而避免了需要外部抗混滤波器的麻烦。
  
  2CS5361的引脚排列及功能
  
  CS5361采用24脚SOIC或TSSOP封装,引脚排列图如图1所示。芯片内部结构图如图2所示。各引脚的功能如下:
  
  RST:低功耗模式选择端,低电平有效;
  
  M/S:主、从模式选择引脚,该脚为低电平时,芯片为从工作模式;
  
  LRCK:该端可用于决定当前串行数据属于左通道还是右通道;
  
  SCLK:串行移位时钟端口;
  
  MCLK:调制器和数字滤波器的时钟源;
  
  VD:芯片数字电源;
  
  GND:地参考,必须与模拟地相连;
  
  VL:数字输入输出部分电源;
  
  SDOUT:串行数据信号输出端;
  
  MDIV:时钟分频端,该脚为高电平时,主时钟被2分频;
  
  HPF:高通滤波器允许端,该脚为低电平时,高通滤波器工作;
  
  I2S/LJ:数据输出格式选择端,该脚为高电平时,输出格式为I2S,否则为左对齐输出格式;
  
  M0、M1:操作模式选择端;
  
  OVFL:左右通道溢出指示脚;
  
  AINL+,AINL-,AINR+,AINR-:分别为左右通道模拟信号的+、-输入端;
  
  VA:+5V模拟电源输入端;
  
  VQ:内部静态参考电压,使用时应连接滤波器;
  
  REFGND:内部采样电路参考地;
  
  FILT+:内部采样电路参考电压。
  
  3基本工作原理
  
  CS5361转换器工作时,应根据工作的具体需要确定工作模式、操作模式、输出格式、高通滤波模式等工作参数,下面分别介绍这些参数的意义及设置方式。
  
  3.1操作模式及采样率范围选择
  
  CS5361转换器的M1、M0引脚状态可用于决定芯片的操作模式,通过设置适当的操作模式,可使CS5361的输出采样率(FS)在2kHz到192kHz之间进行选择。每种操作模式对应的采样率范围如表1所列。
  
  表1工作模式与输出采样率范围对应表
  
  M1M0操作模式输出采样率范围(kHz)00单速模式2~4801倍速模式48~9610

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