基于USB 接口的声卡控制器设计

PCM2702(IC1)为美国TI公司属下的BB公司生产的USB接口DAC芯片。PCM27O2支持USB1.0标准，可接收16bit的立体声或单声道的USB音频数据流，其基本参数如表1所示。IC2为集成双运放，用作输出缓冲放大。 　　 　　IC1的左边为数字输入部分，右边为模拟输出部分，PCM2702的2脚要求电压为3．3V，在这里，巧妙地用一个红色发光管降压，并兼作电源指示，只要插上USB口它就会亮，并接R1是为了减轻LED的负担。R2为上拉电阻，考虑到计算机提供的电源高频纹波较大，故采用较强的滤波措施。C3～C11和C18均为电源滤波和退耦电容，加一个电感作模拟部分的滤波。 【基于USB接口的声卡控制器设计】是一种将音频信号通过USB接口传输的设备，主要涉及USB接口技术、数字模拟转换（DAC）以及音频输出缓冲放大等核心知识点。 1. **USB接口技术**：USB（Universal Serial Bus）是一种通用串行总线标准，用于连接计算机系统与各种外部设备。在本文中，PCM2702芯片支持USB1.0标准，能处理16bit的立体声或单声道音频数据流。USB接口提供了便捷的即插即用功能，简化了设备的连接和使用。 2. **数字模拟转换器（DAC）**：PCM2702是TI公司BB公司的产品，作为USB接口的DAC芯片，负责将接收到的数字音频数据转换为模拟信号。该芯片的2脚需要3.3V电压，可以通过红色发光二极管降压并同时作为电源指示。数字输入部分接收来自USB的数据，模拟输出部分则将转换后的信号提供给后续的音频系统。 3. **输出缓冲放大**：IC2是一个集成的双运算放大器，用于提高输出信号的质量和强度，实现缓冲放大作用。由于音频输出偏置在1-2Vcc之间，因此不需添加隔直电容，可以直接连接到单电源的运算放大器，如IC2。 4. **滤波和退耦**：电路中使用多个电容（C3-C11, C18）和一个电感（L1）进行电源滤波和退耦，减少电源噪声对音频信号的影响，确保音质清晰。 5. **状态标记引脚**：PCM2702的10-12脚是状态指示引脚，可以监控音频数据流的状态。例如，10脚在无音频信号时为高电平，而在数据输入时变为低电平；11脚在有数据输入时为高电平；12脚在音频数据正常输入期间保持低电平，但音乐停止或特定条件满足时变为高电平。这些状态引脚可以被用于设计工作指示电路。 6. **元件选择**：选择合适的元件对于电路性能至关重要。电解电容的耐压值至少要6.3V，电阻功率需根据位置选择，如R17需要1/4W，而其他大部分只需1/16W。某些电容如C12、C15等对音质有直接影响，应选用高质量产品。L1的自制可以灵活调整，以适应不同的音频需求。 7. **电源管理**：电路可以从USB的5V正电源直接取电，但也允许使用外部电源以提升性能。选择适合的低压运算放大器（最好是单电源的）对于优化电路性能至关重要。 8. **兼容性和使用**：这种USB声卡设计无需额外的驱动程序，Windows 2000及更高版本的系统可以自动识别。然而，它只提供音频输出，不支持音频输入。 基于USB接口的声卡控制器设计是一个结合了USB通信、数字模拟转换、音频处理和电源管理的综合性电子设计，适用于那些希望通过USB接口扩展音频输出功能的系统。