通信与网络中的16/20位立体声音频编解码器PCM3002

摘要：PCM3002是TI公司推出的16/20位立体声音频编解码芯片。文中简要分析了该芯片的性能特点和工作原理，给出了PCM3002的典型应用电路。 关键词：PCM3002；立体声；编解码器１ 概述ＰＣＭ３００２是低功耗单片立体声音频编解码器，具有单极性模拟电压输入输出。ＡＤＣ和ＤＡＣ能进行６４倍过采样的Δ－Σ调制。ＡＤＣ包括一个数字抽选过滤器，ＤＡＣ包括一个８倍过采样插值滤波器。ＤＡＣ还有数字衰减、去加重、无穷零检测、软件静音等功能。它以左、右对齐格式进行操作，并支持ＩＩＳ 数据格式。ＰＣＭ３００２具有掉电模式，可分别独立地运行于ＡＤＣ和ＤＡＣ上。ＰＣＭ３００２的编程函数由软件控制。在 PCM3002是德州仪器（TI）设计的一款16/20位立体声音频编解码器，专为通信与网络应用中的高质量音频处理而设计。该芯片集成了模拟到数字转换器（ADC）和数字到模拟转换器（DAC），能够实现高效的数据转换，并具有多种高级功能。 1. **技术特性** - PCM3002是一款低功耗的单片式编解码器，支持单极性模拟电压输入和输出。 - ADC和DAC都采用64倍过采样Δ-Σ调制技术，提供出色的信噪比（SNR）和动态范围。 - ADC包含数字抽选过滤器，而DAC则带有8倍过采样插值滤波器，以提高输出质量。 - DAC具备数字衰减、去加重、无穷零检测和软件静音功能，增强了灵活性。 - 它支持I2S数据格式，便于与常见的数字音频系统集成。 - 芯片具有掉电模式，允许ADC和DAC分别独立工作，有利于节能设计。 - 编程功能可通过软件控制，简化了系统配置。 2. **内部结构与引脚功能** - 内部结构包括模拟前端、Δ-Σ调制器、数字滤波器等组件，负责音频信号的转换。 - 引脚布局包括模拟输入/输出、数字音频接口、系统时钟输入以及控制和状态引脚。 - 功能简图展示了音频信号的处理路径，从模拟信号到数字信号，反之亦然。 3. **PCM音频接口** - PCM3002的4线数字音频接口包括LRCK、BCLK、DIN和DOUT，支持四种数据输入/输出格式（Format 0~3）。 - 时钟速率可适应32、48、64位，以配合不同的数据格式和采样率需求。 4. **系统时钟** - 系统时钟频率需为256fs、384fs或512fs，fs表示音频采样频率。 - 内置时钟检测电路能自动识别正确的时钟频率，并在必要时进行分离。 5. **复位功能** - 设备内置上电复位电路，当SYSCLK有效且VDD大于2.2V时启动复位。 - 外部复位引脚(RST)可在SYSCLK有效时触发初始化，需保持低电平至少40ns。 6. **同步与延迟** - 通过LRCLK同步数字音频系统，确保与系统时钟的稳定配合。 - 系统时钟和LRCLK之间的同步变化会影响ADC和DAC的操作，但有特定的延迟时间进行恢复。 7. **应用** - 在通信和网络应用中，PCM3002常用于数字信号处理器（DSP）的音频接口，提供简洁的硬件设计和高效的软件控制。 PCM3002凭借其高性能、低功耗和灵活的控制选项，在音频编解码领域展现了卓越的性能，是构建高清晰度音频系统时的理想选择。其独特的设计使得它在通信与网络设备中，尤其是在需要高质量音频处理的场景下，表现出色。