德州仪器PCM1808PWR立体声模数转换器中文资料

一、引言

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）是全球领先的半导体设计与制造公司，其产品线广泛覆盖模拟、数字信号处理及嵌入式处理器等多个领域。PCM1808PWR是TI公司推出的一款高性能、低成本的立体声音频模数转换器（Analog-to-Digital Converter, ADC），广泛应用于音频处理领域。本文将详细介绍PCM1808PWR的型号类型、工作原理、特点、应用以及主要参数。

厂商名称：TI德州仪器

元件分类：音频模/数转换器

中文描述： 具有单端输入的99dB SNR立体声ADC

英文描述： Audio ADCs Sgl-ended Ana Input 24B 96kHz Stereo

数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36701898-PCM1808PWRG4.html

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PCM1808PWR中文参数

PCM1808PWR概述

PCM1808器件是一种高性能、低成本、单芯片、立体声模数转换器，具有单端模拟电压输入。PCM1808器件使用一个具有64倍超采样的delta-sigma调制器，并包括一个数字抽取滤波器和高通滤波器，可以去除输入信号的直流成分。对于各种应用，PCM1808器件在串行音频接口中支持主、从模式和两种数据格式。

PCM1808器件通过停止系统时钟的方式支持掉电和复位功能。

PCM1808器件适用于各种对成本敏感的消费类应用，这些应用需要良好的性能和5-V模拟电源和3.3-V数字电源的操作。PCM1808器件的制造采用了高度先进的CMOS工艺。该器件采用小型的14脚TSSOP封装。

PCM1808PWR引脚图

二、型号与类型

型号： PCM1808PWR

类型： 立体声音频模数转换器（Stereo Audio ADC）

PCM1808PWR是一款专为音频应用设计的单芯片立体声ADC，具备出色的音频转换性能和低成本优势。它集成了多种先进功能，适用于多种音频处理场合。

三、工作原理

PCM1808PWR采用Delta-Sigma（Δ-Σ）调制技术，这是一种常用于高精度ADC中的过采样技术。通过64倍过采样，PCM1808PWR能够显著提高信噪比（SNR）和动态范围，减少量化噪声和非线性失真。

主要工作流程：

1. 模拟信号输入：PCM1808PWR支持单端模拟电压输入，输入电压范围为3Vp-p。输入的模拟音频信号首先经过一个模拟低通抗混叠滤波器（LPF），以滤除高于奈奎斯特频率的信号分量，防止混叠效应。

2. Delta-Sigma调制：经过滤波的模拟信号进入Delta-Sigma调制器，该调制器通过过采样和噪声整形技术，将模拟信号转换为高比特率的数字信号。Delta-Sigma调制器具有出色的线性度和低噪声特性，适合音频信号的处理。

3. 数字滤波：调制器输出的高比特率数字信号随后通过数字抽取滤波器（Decimation Filter）进行处理，以降低数据速率并去除高频噪声。同时，数字高通滤波器（High-Pass Filter）用于去除输入信号的直流分量。

4. 数据输出：处理后的数字音频信号通过串行音频接口（如I2S或左对齐格式）输出，供后续的数字音频处理系统使用。

四、特点

1. 高性能：PCM1808PWR具备出色的音频转换性能，典型信噪比（SNR）达到99dB，总谐波失真加噪声（THD+N）低至-93dB，动态范围同样高达99dB。

2. 低成本：作为一款单芯片立体声ADC，PCM1808PWR在提供高性能的同时，保持了较低的成本，适合大规模生产和应用。

3. 灵活性：支持主机（Master）和从机（Slave）模式，可根据系统需求灵活配置。同时，支持24位I2S和左对齐两种数据格式，方便与不同的数字音频处理器接口。

4. 低功耗：通过停止系统时钟的方式支持掉电和复位功能，有效降低功耗。在掉电模式下，功耗极低，适合便携式设备应用。

5. 先进封装：采用小型14脚TSSOP封装，体积小，便于PCB布局和散热。

五、应用

PCM1808PWR凭借其高性能、低成本和灵活性，广泛应用于各种音频处理场合，包括但不限于：

1. DVD录音机：用于将模拟音频信号转换为高质量的数字音频信号，实现高质量的音频录制。

2. 数字电视：作为音频输入前端，将电视信号中的模拟音频转换为数字音频，供后续的数字音频处理系统使用。

3. AV功放/接收器：在家庭影院系统中，PCM1808PWR可用于将各种音频源的模拟信号转换为数字信号，进行进一步的处理和放大。

4. MD播放器和CD录音机：在这些设备中，PCM1808PWR负责将读取的模拟音频信号转换为数字信号，以便进行存储或进一步处理。

5. 多轨录音机：在音乐制作和录音室环境中，PCM1808PWR可用于多轨录音，提供高质量的音频转换性能。

6. 电子乐器：在电子钢琴、合成器等电子乐器中，PCM1808PWR可用于音频信号的采集和处理，确保音色的清晰和准确。

六、主要参数

基本参数：

• 分辨率：24位

• 采样率：8kHz至96kHz

• 系统时钟：256fS、384fS、512fS

• 电源电压：+5.0V（模拟电源VA），+3.3V（数字电源VDD）

• 输入电压：3Vp-p（差分输入）/ 1.5Vp-p（单端输入）

性能参数：

• 信噪比（SNR）：典型值99dB（A加权，Fs=48kHz）

• 总谐波失真加噪声（THD+N）：典型值-93dB（A加权，Fs=48kHz）

• 动态范围（DR）：典型值99dB（A加权）

• 串扰抑制（Crosstalk）：典型值-100dB

• 输入噪声：极低（有助于保持信号的纯净度）

接口参数：

• 串行音频接口：支持I2S和左对齐（Left-Justified）两种格式

• 数据字长：24位

• 主从模式：可配置为主机（Master）或从机（Slave）模式

• 时钟输入/输出：支持外部时钟输入，也可为其他设备提供时钟输出

电源与功耗：

• 模拟电源功耗：低（具体值依应用条件而定）

• 数字电源功耗：同样较低，适合低功耗设计要求

• 掉电模式：支持，在该模式下功耗极低，适合便携式设备长时间待机

封装与尺寸：

• 封装类型：TSSOP（Thin Shrink Small Outline Package），14引脚

• 尺寸：小巧，便于在PCB上布局，并有助于节省空间

环境参数：

• 工作温度范围：-40°C至+85°C（工业级）

• 存储温度范围：-65°C至+150°C

• 相对湿度：符合行业标准

其他特性：

• 可编程增益放大器（PGA）：可选配置，用于调整输入信号的增益，提高系统的灵活性

• 去加重/加重功能：支持对音频信号进行去加重处理，以补偿录音或传输过程中的频率响应变化；同时，也支持加重功能，以适应特定的应用需求

• 数字静音功能：可通过软件控制实现数字静音，方便在系统调试或静音模式下使用

七、总结

PCM1808PWR作为德州仪器推出的一款高性能、低成本的立体声音频模数转换器，凭借其出色的音频转换性能、灵活的接口配置、低功耗设计以及小巧的封装，在音频处理领域得到了广泛应用。无论是家用音频设备、专业录音设备还是便携式音频设备，PCM1808PWR都能提供卓越的音频转换解决方案，为用户带来清晰、纯净的音质体验。随着音频技术的不断发展和创新，PCM1808PWR将继续在音频处理领域发挥重要作用，推动音频设备性能的不断提升。