探索DSD1700：高性能DSD音频数模转换器

电子工程师在音频领域的设计中，常常需要高性能的数模转换器（DAC）来实现音频信号的高质量转换。DSD1700作为一款专为DSD音频应用设计的独特DAC，具有众多出色特性。今天就来和大家深入探讨下这款DSD1700。

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芯片概述

关键信息与特性

DSD1700是一款专门为DSD音频应用量身定制的数模转换器，由Burr - Brown公司生产。它具备直接将DSD数据流转换为模拟输出信号的能力，采用双差分模拟FIR滤波器，拥有与DSD解码器IC直接相连的CMOS逻辑接口。其数据时钟为2.8224 MHz（64 • 44.1kHz），系统时钟为11.2896 MHz（256 • 44.1kHz）。

性能表现

在动态性能方面，DSD1700表现卓越。总谐波失真加噪声（THD + N）典型值仅为0.001%，动态范围和信噪比典型值均达到110dB，频率响应（–3dB）可达100kHz。它采用单+5V电源供电，封装为小巧的28引脚SSOP，适用于高性能超级音频CD（SACD）播放器和DSD工作室应用。

规格参数剖析

输入时钟

数据时钟频率（DCK）为64fS（2.8224MHz），系统时钟频率（SCK）为256fS（11.2896MHz），系统时钟输入时钟占空比为50%。

数字输入

高电平输入电压VIH为0.7VDD，低电平输入电压VIL为0.3VDD，高电平输入电流IIH和低电平输入电流IIL分别有不同的参数要求。

模拟输出

满量程电压增益误差、失调误差和输出阻抗等都有明确的规格，例如满量程电压增益可达4.1VCC，输出阻抗为2kΩ。

动态性能

在搭配30kHz GIC滤波器的情况下，THD + N为0.001%，动态范围和信噪比为110dB，频率响应（–3dB）为100kHz。

电源要求

电源电压范围为4.5 - 5.5VDC，供电电流ICC + IDD典型值为27.5mA，功耗典型值为8.0mW。

温度范围

工作温度范围为–25°C至+85°C，存储温度范围为–55°C至+125°C，热阻θJA也有相应规定。

引脚配置与功能

引脚分配

DSD1700的28引脚SSOP封装有明确的引脚分配。包括数字地（DGND）、数字电源（VDD）、复位控制输入（RST）、数据相位选择（PHASE）、模拟地（AGND）、模拟电源（VCC）以及多个模拟输出引脚（IOUTHN、IOUTCP、IOUTCN、IOUTHP）等。每个引脚都有其特定的功能和作用。

关键引脚功能

• RST引脚：复位控制输入，低电平有效，用于系统复位，内部有上拉电阻。正常工作时为高电平，复位时为低电平，复位时模拟FIR滤波器的电流输出会被设置为双极性零（BPZ）电平。
• PHASE引脚：用于选择数据相位，低电平为正常，高电平为反转。
• SCK、DCK和DATA引脚：系统时钟输入（SCK）、数据时钟输入（DCK）和DSD数据输入（DATA），DATA和DCK与SCK的下降沿同步。

工作原理与功能实现

DSD转换概念

DSD转换的原理是将模拟音频输入通过1位、64倍过采样的delta - sigma调制器进行数字化，得到的1位数据流可以存储在SACD光盘上。播放时，DSD解码器IC将1位、64倍过采样的数据直接传输给DSD1700，DSD1700对过采样数据进行低通滤波，重建原始的模拟音频波形。

解码器接口

解码器接口由多个CMOS逻辑输入组成。SCK以11.2896MHz的频率工作，DCK以2.8244 MHz的频率工作，是64倍过采样的数据时钟。1位、64倍过采样的数据流通过DATA引脚输入，并且DATA和DCK与SCK的下降沿同步。DSD1700内部会生成HOT和COLD数据，供双差分模拟FIR滤波器使用，PHASE引脚用于确定HOT和COLD数据的极性，该引脚与SCK的上升沿同步。

模拟FIR滤波器

DSD1700的低通滤波功能由四个8抽头、带电流输出的模拟FIR滤波器组成，采用双差分架构。在模拟FIR滤波器之前，DSD输入信号的占空比会被设置为75%。滤波器使用电阻来设置滤波系数，其阻带衰减决定了在外部电流 - 电压转换器电路的输出端需要额外的低通滤波。

应用与设计要点

典型连接

在实际应用中，需要大量的电源旁路电容来保证DSD1700的最优性能，Burr - Brown推荐了相应的电容值。

电流 - 电压转换电路

DSD1700是电流输出设备，需要一个I/V转换电路将双差分输出转换为可用的电压输出，推荐使用包含OPA134或等效运算放大器的电路。

PCB布局

在印刷电路板（PCB）布局方面，建议使用接地层，并通过分割接地层来隔离模拟和数字部分。DSD1700的数字I/O引脚应朝向接地层的分割处，以便直接连接到DSD解码器和来自电路板数字部分的控制信号。同时，为数字和模拟部分分别提供独立的电源，以防止数字电源上的开关噪声干扰模拟电源，影响DSD1700的动态性能。

订购信息与注意事项

产品选项

有DSD1700E和DSD1700E/2K等产品选项，不同选项在包装数量和运输介质上有所不同。例如DSD1700E/2K表示每卷有2000个器件，采用带盘包装。

注意事项

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各位电子工程师在使用DSD1700进行设计时，要充分考虑上述这些方面，以确保设计出高性能、稳定可靠的音频系统。大家在实际应用中遇到过哪些与DSD1700相关的问题呢？欢迎在评论区分享交流。