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Cirrus Logic CS434x 系列数模转换器及应用

Cirrus Logic供稿


Cirrus Logic 最新推出的CS434x 数模转换器(DAC)系列包括CS4344、CS4345、CS4346和CS4348 四款产品,为小尺寸 10 管脚封装,体积较现有的 8 管脚 CS4334 DAC减少 50%,降低了对印刷电路板的空间要求。

CS434x 系列基于先进的多位 Delta-Sigma 结构,提供单端输出,总谐波失真加噪声为 - 95 分贝,动态范围达 105 分贝。CS434x 系列可在 +3.3 V 或 +5 V 单电源下运行,并具有其他高附加值性能,如:拥有专利的自动采样率检测、片上数字去加重,以及能够消除电源循环嘀嗒声和爆破声的 Cirrus Logic Popguard 技术,有助于减少外部器件的数量。

图1(略)

CS4344、CS4345、CS4346 和 CS4348 之间的区别仅在于它们支持的串行音频接口格式,分别包括 I2S、左调整以及 24 位和 16 位右调整。由于该系列与 Cirrus Logic CS4334、CS4340 和 CS4340A等广泛使用的产品兼容,因此已经采用这些产品的厂商只需简单升级即可获得最新功能。

CS434x 系列允许以48、 44.1 和 32 kHz (SSM)、96、88.2 和64 kHz (DSM)、192、176.4和 128 kHz (QSM)等标准音频采样率接收数据。音频数据通过串行数据输入管脚(SDIN)输入。左/右时钟(LRCK)决定目前哪个通道通过SDIN输入数据,而可选串行时钟(SCLK)则对进入数据缓冲器的音频数据提供时钟。CS4344、CS4345、CS4346 和 CS4348 在串行数据格式方面的差别如图 2 - 5 所示。

MCLK/LRCK 必须如表 1 所示为整数。LRCK 频率等于 Fs,即每个通道向设备输入数据的速率。通过计算单一周期内 MCLK 转换次数及检测 MCLK 的绝对速度,可以在初始化系列期间自动检测到 MCLK 与 LRCK 的比值和速度模式。内部分频器自动生成合适的时钟。表 1 解释了几种标准音频采样率以及所需 MCLK 和 LRCK 频率。应该注意,尽管对相位关系无要求,MCLK、LRCK 和 SCLK 却必须是同步的。

表1 通用时钟频率(略)


串行时钟控制输入数据缓冲器的数据输入。CS434x 系列同时支持内部和外部串行时钟生成模式。详情请参考图 2 - 5。

图2 CS4344数据格式(I2S)(略)


图3 CS4345数据格式(左调整)(略)

在 LRCK 周期的任何一个阶段如果监测到 DEM/SCLK 管脚上发生 16 个从低到高的转换时,CS434x 系列进入外部串行时钟模式。如果该模式被激发,则无法进入内部串行时钟模式和去加重过滤器。如果在 LRCK 的两个连续时段监测不到 DEM/SCLK 管脚上从低到高的转换,则 CS434x 系列将转入内部串行时钟模式。

图4 CS4346数据格式(24位右调整)(略)

图5 CS4348数据格式(16位右调整)(略)


在内部串行时钟模式中,串行时钟由内部生成,并与 MCLK 和 LRCK 同步。SCLK/LRCK 的数值根据数据格式不同,有32、48、64、72 四种。在该模式下运行和在与 LRCK 同步的外部串行时钟模式下运行是一致的。该模式可获得数字去加重功能。

         
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