SRC4190 192 - kHz立体声异步采样率转换器：设计与应用指南

在专业音频和广播音频应用领域，采样率转换是一个至关重要的环节。今天我们要深入探讨的主角——SRC4190 192 - kHz立体声异步采样率转换器，正是这一领域的杰出代表。接下来，我将从特性、应用、详细规格以及实际设计应用等方面，为大家全面剖析这款转换器。

文件下载：src4190.pdf

特性与优势

强大的采样率转换能力

SRC4190 支持高达 212 kHz 的输入和输出采样率，输入到输出的采样比范围为 16:1 至 1:16，能够实现自动感应输入到输出的采样比。这意味着它可以灵活适应各种不同采样率的音频信号，无论是进行上采样还是下采样，都能轻松应对，为音频处理带来极大的便利。

优异的音频性能指标

它具有出色的动态范围，高达 128 dB（–60 - dB (f{S}) 输入，(BW = 20 Hz) 至 (f{S}/2)，A - 加权），以及极低的总谐波失真加噪声（THD + N），低至–125 dB（0 - dB (f{S}) 输入，(BW = 20 Hz) 至 (f{S}/2)）。这些优异的性能指标能够确保音频信号在转换过程中保持高质量，减少失真和噪声，为用户提供清晰、纯净的音频体验。

灵活的音频接口

支持标准音频格式以及时分复用（TDM）模式，输入和输出串行端口灵活多样。可以选择主模式或从模式操作，支持 I2S、左对齐、右对齐和 TDM 数据格式，还支持 16、18、20 或 24 位音频数据。在 TDM 模式下，最多允许八个设备进行级联，为复杂音频系统的设计提供了更多的可能性。

其他实用特性

具备低群延迟选项，可用于插值滤波器；拥有软静音功能，能实现无杂音的音频输出静音操作；还有旁路模式和掉电模式，可根据不同的应用场景进行灵活选择。此外，它采用单 3.3 - V 电源供电，数字 I/O 电源（(V_{IO})）可在 1.65 - V 至 3.6 - V 之间供电，灵活性极高。而且它采用 28 引脚 SSOP 封装，体积小巧，并且与 SRC4192、AD1895 和 AD1896 引脚兼容，方便工程师进行替代设计。

应用领域

音频处理系统

在数字混音控制台、数字音频工作站、音频分配系统等音频处理系统中，SRC4190 能够实现不同采样率音频信号的转换，确保各个环节的音频信号能够无缝衔接，提高音频处理的效率和质量。

广播与影视设备

在广播工作室设备和高端 A/V 接收器中，它可以对输入的音频信号进行采样率转换，以适应不同的播放和录制要求，保证广播和影视节目的音频质量。

通用数字音频处理

在各种通用数字音频处理场景中，SRC4190 的灵活性和高性能使其成为一个理想的选择，能够满足不同用户对音频处理的多样化需求。

详细规格

电气特性

• 电源电压：(V{DD}) 为 3.3 V，(V{IO}) 可在 1.65 - V 至 3.6 - V 之间选择。
• 输入输出采样频率：输入和输出采样频率范围为 4 - 212 kHz。
• 动态性能：分辨率为 24 位，不同采样比下的动态范围和 THD + N 表现优异。例如，在 44.1 kHz:48 kHz、48 kHz:44.1 kHz 等常见采样比下，动态范围可达 125 dB，THD + N 低至–125 dB。

  开关特性

  对参考时钟、复位、输入输出串行端口等的时序都有明确的要求。例如，参考时钟（RCKI）频率需在 128 × (f{SMIN}) 至 50 MHz 之间，复位脉冲宽度（(t{RSTL})）需大于 500 ns 等。这些时序要求是确保设备正常工作的关键，工程师在设计时必须严格遵守。

设计与应用要点

典型应用电路设计

在典型应用中，需要注意电源的配置。(V{DD}) 为 3.3 V，(V{IO}) 可根据实际情况在 1.65 - V 至 (V_{DD}) 之间选择。同时，要使用合适的旁路电容，推荐值为 0.1 µF 和 10 µF，并且要将这些电容尽可能靠近 IC 封装放置，以减少电源噪声对设备的影响。

参考时钟设计

SRC4190 需要一个参考时钟来正常工作，参考时钟通过 RCKI 输入。参考时钟可以工作在 128 (f{S})、256 (f{S}) 或 512 (f{S})，其中 (f{S}) 是输入或输出采样频率，但最大外部参考时钟输入频率不能超过 50 MHz。在设计参考时钟电路时，要确保时钟信号的稳定性和准确性，避免因时钟抖动而影响音频转换的质量。

与其他音频设备的接口设计

该转换器的输入和输出端口可以与多种音频设备进行接口，如 DIR1703 数字音频接口接收器、DIT4096 和 DIT4192 数字音频发射器等。在进行接口设计时，要注意 (V{IO}) 电源的设置，以确保接口的兼容性。例如，当与 DIR1703 接口时，需要将 SRC4190 的 (V{IO}) 电源设置为 3.3 V。

TDM 应用设计

SRC4190 支持 TDM 输出模式，多个设备可以通过级联的方式创建一个串行帧。每个设备占据一个子帧，每个子帧携带两个声道（左声道和右声道），每个子帧长度为 64 位，每个声道分配 32 位。在 TDM 模式下，要注意帧速率和 BCKO 频率的设置，帧速率等于输出采样频率，BCKO 频率为 (N × 64 f_{S})，其中 (N) 是级联设备的数量。

布局与电源建议

布局指南

• 电源引脚：将电源去耦电容尽可能靠近电源引脚放置，推荐使用 10 µF 和 0.1 µF 的电容，以减少设备电源上的噪声。
• 数字接口：由于数字接口引脚会输入或产生高频时钟信号，反射可能会成为一个问题，导致系统噪声增加。可以在每个信号线上放置一个几十欧姆的串联电阻，以减少反射。

  电源建议

  SRC4190 有两个电源输入（(V{DD}) 和 (V{IO})），(V{DD}) 为 3.3 V，(V{IO}) 可以选择 1.8 V 或 3.3 V，以方便与不同的数字设备进行交互。建议为每个电源引脚使用一个去耦电容，并将其尽可能靠近引脚放置。

总结

SRC4190 192 - kHz 立体声异步采样率转换器以其强大的采样率转换能力、优异的音频性能、灵活的音频接口和丰富的实用特性，成为专业音频和广播音频应用领域的理想选择。在实际设计和应用过程中，工程师需要充分了解其详细规格和设计要点，合理进行电路设计和布局，以确保设备能够发挥出最佳性能。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。