德州仪器PCM1772与PCM1773：低电压立体声数模转换器的卓越之选

在音频设备设计领域，低电压、低功耗且高性能的数模转换器（DAC）一直是工程师们追求的目标。德州仪器（TI）的PCM1772和PCM1773两款立体声音频数模转换器，以其出色的性能和丰富的功能，成为了众多便携式音频设备的理想选择。今天，我们就来详细探讨一下这两款器件。

文件下载：PCM1772RGAR.pdf

产品概述

PCM1772和PCM1773是CMOS单片集成电路，采用了小巧的TSSOP - 16和VQFN - 20封装，内部集成了立体声数模转换器、线路输出电路以及支持电路。它们的数据转换器运用了TI增强型多级∆ - Σ架构，通过噪声整形和多级幅度量化技术，实现了卓越的动态性能，并提高了对时钟抖动的容忍度。

产品特性

模拟性能卓越

在 (V{CC 1}) 和 (V{CC 2}) 为2.4V的条件下，动态范围典型值可达98dB，在0dB时的总谐波失真加噪声（THD + N）典型值为0.007%，能为用户带来高品质的音频体验。大家可以思考一下，这样的性能指标在实际音频应用中会有怎样的表现呢？

低电压单电源供电

支持1.6V至3.6V的单电源供电，且功耗极低。在 (V{CC 1}) 和 (V{CC 2}) 为2.4V时，功耗仅为6mW，非常适合便携式设备。

灵活的时钟配置

系统时钟支持128 (f{S})、192 (f{S})、256 (f{S}) 和384 (f{S}) ，采样频率范围为5kHz至50kHz，能满足不同音频系统的需求。

丰富的控制功能

• PCM1772软件控制：支持16、20、24位字长，具备左对齐、右对齐和I2S等数据格式，可选择从机/主机模式，还提供数字衰减（0dB至 - 62dB，1dB/步）、44.1kHz数字去加重、零交叉衰减、数字软静音、单声道模拟输入混合以及单声道扬声器模式等功能。
• PCM1773硬件控制：支持左对齐和I2S数据格式，具备44.1kHz数字去加重和单声道模拟输入混合功能。

无爆音电路设计

采用了无爆音电路，避免了在电源开关过程中产生爆音，提升了音频的稳定性。

高电平容忍度

数字输入输出为CMOS兼容，所有逻辑输入能耐受3.3V电压，且内部未端接。

应用领域

由于其低电压、低功耗和高性能的特点，PCM1772和PCM1773广泛应用于便携式音频播放器、手机、个人数字助理（PDA）等设备，以及其他需要低电压运行的应用场景。

电气特性

绝对最大额定值

在使用过程中，需要注意器件的绝对最大额定值，如电源电压范围为 - 0.3V至4V，工作温度范围为 - 40°C至125°C等。超出这些范围可能会对器件造成永久性损坏，大家在设计时一定要严格遵守这些参数。

推荐工作条件

推荐的电源电压范围为1.6V至3.6V，数字输入逻辑为CMOS，系统时钟频率在0.64MHz至19.2MHz之间，采样时钟范围为5kHz至50kHz等。在这些条件下，器件能发挥出最佳性能。

电气参数

在 (T{A}=25^{circ}C)、(V{CC 1}=V{CC 2}=2.4V)、(f{S}=44.1kHz)、系统时钟 = 256 (f{S}) 和24位数据、(R{L}=10kΩ) 的条件下，对器件的各项电气参数进行了详细测试，包括分辨率、动态性能、直流精度、数字滤波器性能和模拟滤波器性能等。这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据。

引脚分配与功能

不同封装的PCM1772和PCM1773器件，其引脚分配有所不同，但主要引脚的功能基本一致。例如，AGND1和AGND2为模拟地，AIN为单声道模拟信号混合输入，BCK为串行位时钟，DATA为串行音频数据输入，LRCK为左右时钟等。了解这些引脚的功能，有助于我们正确地进行电路连接和设计。

详细工作原理

系统时钟

PCM1772和PCM1773需要一个系统时钟来驱动数字插值滤波器和多级∆ - Σ调制器。系统时钟通过SCKI引脚输入，不同的音频采样率对应不同的系统时钟频率。在实际设计中，我们需要选择低相位抖动和噪声的时钟源，以确保器件的最佳性能。

电源开关与复位

在电源上电时，需要将PD引脚从低电平设置为高电平，且在时钟和电源满足要求后，至少等待1ms才能进行此操作。上电过程中，(V{OUT } L) 和 (V{OUT } R) 会从地电平逐渐上升；下电时，先将PD引脚从高电平设置为低电平，(V{OUT } L) 和 (V{OUT } R) 会逐渐下降到地电平，这样可以避免产生爆音。

音频串行接口

该接口由3线同步串行端口组成，包括LRCK、DATA和BCK。BCK作为串行音频位时钟，将DATA上的串行数据时钟输入到音频接口串行移位寄存器；LRCK作为串行音频左右字时钟，将串行数据锁存到串行音频接口内部寄存器。PCM1772支持从机和主机模式，而PCM1773仅支持从机模式。

音频数据格式

PCM1772支持标准、I2S和左对齐等行业标准音频数据格式，PCM1773支持I2S和左对齐数据格式。数据格式可通过控制寄存器或FMT引脚进行选择，默认数据格式为24位、左对齐、从机模式。

总结

德州仪器的PCM1772和PCM1773是两款性能出色的低电压立体声数模转换器，它们在模拟性能、功耗、时钟配置和控制功能等方面都具有显著优势。无论是在便携式音频设备还是其他低电压应用中，这两款器件都能为工程师提供可靠的解决方案。在实际设计过程中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择器件，并严格按照其电气特性和工作原理进行电路设计，以确保设备的稳定运行和良好性能。大家在使用这两款器件时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享。