Модульный ЦАП на AD1853. Часть 2. Подключение м/с ЦАП

Всем привет! Как я и обещал, сегодня мы побеседуем о микросхеме ЦАП — AD1853. Разберемся в принципе ее работы и нарисуем схему подключения, применительно к моему проекту.

AD1853

В первую очередь обратимся к даташиту на чип. Он нам говорит, что AD1853 — это высококачественный аудио стерео-ЦАП, который поддерживает входной сигнал с частотой семплирования от 32 до 192 кГц и разрядностью до 24 бит, имеет динамический диапазон в 120 дБ и отношение сигнал-шум 107 дБ THD без включенного режима «Mute». Но, надо отметить, что такие параметры она имеет при моно-включении и при частоте дискретизации, равной 48 кГц.

Рассмотрим ее структурную схему:

Микросхема имеет на борту высококачественный цифровой интерполяционный фильтр, сигма-дельта модулятор и аналоговый токовый выход. Также есть возможность управлять громкостью и режимом «Mute» при помощи SPI совместимого последовательного порта управления. Но такая регулировка громкости снижает эффективное разрешение выходного сигнала ЦАП.

Чип умеет работать с сигналом, записанным в режиме Pre-emphasis (но при частотах дискретизации 32, 44,1 и 48 кГц).

Дмитрий Андронников в своей статье о Lynx D29 отмечает, что данная микросхема имеет очень низкий выходной ток по сравнению с другими аналогичными чипами, что благоприятно сказывается на работе ОУ преобразователей ток-напряжение.

Кстати, компания-разработчик не рекомендует нам этот чип для новых разработок. Но куда деваться, не выкидывать же их? :)

Схема

В прошлый раз мы преобразовали S/PDIF сигнал в I²S. Следовательно, ЦАП нужно сконфигурировать для работы с таким форматом. В AD1853 за это отвечают 2 пина: IDPM1, IDPM0. Согласно даташиту, на IDPM1 нужно подать низкий логический уровень, а на IDPM0 — высокий.
Пины DEEMP и MUTE сажаем на «ноль» для отключения режимов «De-emphasis» и «Mute» соответственно. Их я использовать не буду.

Как уже отмечалось выше, AD1853 содержит в себе цифровой фильтр, который выполняет 2 функции: передискретизацию и цифровую фильтрацию. Пины INT2x и INT4x отвечают за кратность передискретизации:

INT2x	INT4x	Кратность
0	0	-
1	0	2
0	1	4
1	1	8

Микосхема имеет, так называемые, флаги нуля: пины ZEROL и ZEROR. Когда чип обнаруживает во входном сигнале 1024 идущих подряд нулевых отсчетов, переводит эти пины в высокий логический уровень.

Добавим также цепь сброса чипа и выведем контакты для принудительного сброса.

Делим «землю»

Особым пунктом необходимо отметить, что ЦАП содержит в себе как цифровые, так и аналоговые цепи. И пины питания разделены на аналоговые (AVDD, AGND) и цифровые (DVDD, DGND).
Очень желательно иметь различные источники питания для «цифры» и «аналога». А «земли» просто необходимо разделить, чтобы отделить чувствительные аналоговые компоненты от шумных цифровых компонентов, но не полностью. Они должны соединяться в одной точке под микросхемой ЦАП. Если соединять «где-то там», то между аналоговой и цифровой землей может возникнуть разность потенциалов. А это чревато выходом из строя микросхемы ЦАП (предельное значение ~100-300 мВ).
И еще нужно учесть одно обстоятельство: одновременная подача всех напряжений на м/с ЦАП. Несоблюдение этого условия также грозит выходом из строя м/с ЦАП.
Для соединения земель в Альтиуме нам пригодится соединитель цепей от Сергея :)

UPD: Возможен еще вариант распределения питания. Скорее всего он будет даже лучше, т.к. технически сложно обеспечить последнее условие. Суть такова: м/с ЦАП вся подключается к аналоговой земле. DVDD и AVDD подключены к одному стабилизатору, но AVDD напрямую, а DVDD через ферритовую бусину для изоляции помех от цифровой части.

Так что схему питания мы еще пересмотрим когда будем говорить о питании.

Предварительно суммируем:

В следующей части разберемся с аналоговой частью.

Все части: Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4