模擬信號重構(gòu)音頻應(yīng)用的精簡配置
發(fā)布時間:2020/9/19 22:42:23 訪問次數(shù):1156
整套DDFS使用兩個評估板實(shí)現(xiàn),一個支持DSP處理器,一個適用于采用AD1955 DAC進(jìn)行模擬信號重構(gòu)。選擇第2代SHARC ADSP-21161N 評估板的原因在于其可用性、易用性,以及適合任何音頻應(yīng)用的精簡配置。
目前仍在量產(chǎn)的ADSP-21161N于不久之前設(shè)計(jì),支持工業(yè)高端消費(fèi)電子和專業(yè)音頻應(yīng)用,提供高達(dá)110 Mips和660 MFlops,或220 MMACS/s容量。與最新一代的SHARC處理器相比,ADSP-21161N最大的不同在于它采用較短的3級指令管道、一個片內(nèi)1 Mb三端口RAM,以及數(shù)量更少的外設(shè)。
精準(zhǔn)信號音生成器的最后和最關(guān)鍵的級基于AD1955評估板,該板必須從軟件NCO提供的樣本中,以完全還原的方式重構(gòu)模擬信號。這個評估板帶有一個抗混疊濾波器(AAF),優(yōu)化音頻帶寬來滿足Nyquist標(biāo)準(zhǔn),除了常用的S/PDIF或AES-EBU接收器外,還配有兩個串行音頻接口,用于支持PCM/I2S和DSD數(shù)字流。
PCM/I2S串行鏈路連接器用于將AD1955 DAC板連接到ADSP-21161N EVB的串行端口1和3連接器。這兩個板都可以配置為采用I2S PCM或DSP模式,以48 kSPS、96 kSPS或192 kSPS采樣速率運(yùn)行。DSP串行端口1生成左右通道數(shù)據(jù)、字選擇或左/右?guī),以及雙頻DAC的數(shù)字輸入接口所需的SCK位時鐘信號。
串行端口3僅用于生成運(yùn)行DAC內(nèi)插濾波器和Σ-Δ調(diào)制器所需的DAC主時鐘MCLK,調(diào)制器以比輸入采樣頻率(48 kSPS)快256倍(默認(rèn))的速度運(yùn)行。由于所有DAC時鐘信號都由DSP生成,所以使用Crystek提供的超低噪聲振蕩器CCHD-957替代了板原有的低成本愛普生時鐘振蕩器。其相位噪聲在1 kHz下可能低至-148 dB/Hz,適用于24.576 MHz輸出頻率。
有源I/V轉(zhuǎn)換器必須用于在恒共模電壓下(通常為2.8 V)保持AD1955電流差分輸出,以最大限度減少失真。像AD797 這樣的超低失真和超低噪聲的高精度運(yùn)算放大器能夠滿足此需求,還可用于處理模擬信號重構(gòu)。
由于兩個差分輸出由DSP分別處理,因此選擇了具有AAF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的立體聲輸出配置,而不是單聲道模式。這個AAF使用LTspice XVII進(jìn)行仿真。
由于濾波器的最后一部分是無源的,所以應(yīng)該像最近推出的ADA4945 那樣增加一個有源差分緩沖級。這種具備低噪聲、超低失真、快速建立時間特性的全差分放大器是近乎完美的驅(qū)動任何高分辨率SAR和Σ-Δ ADC的DAC配件。ADA4945具有相對較大的共模輸出電壓范圍和出色的直流特性,可以提供出色的輸出平衡,有助于抑制偶數(shù)階諧波失真產(chǎn)品。
(素材:chinaaet.如涉版權(quán)請聯(lián)系刪除)
整套DDFS使用兩個評估板實(shí)現(xiàn),一個支持DSP處理器,一個適用于采用AD1955 DAC進(jìn)行模擬信號重構(gòu)。選擇第2代SHARC ADSP-21161N 評估板的原因在于其可用性、易用性,以及適合任何音頻應(yīng)用的精簡配置。
目前仍在量產(chǎn)的ADSP-21161N于不久之前設(shè)計(jì),支持工業(yè)高端消費(fèi)電子和專業(yè)音頻應(yīng)用,提供高達(dá)110 Mips和660 MFlops,或220 MMACS/s容量。與最新一代的SHARC處理器相比,ADSP-21161N最大的不同在于它采用較短的3級指令管道、一個片內(nèi)1 Mb三端口RAM,以及數(shù)量更少的外設(shè)。
精準(zhǔn)信號音生成器的最后和最關(guān)鍵的級基于AD1955評估板,該板必須從軟件NCO提供的樣本中,以完全還原的方式重構(gòu)模擬信號。這個評估板帶有一個抗混疊濾波器(AAF),優(yōu)化音頻帶寬來滿足Nyquist標(biāo)準(zhǔn),除了常用的S/PDIF或AES-EBU接收器外,還配有兩個串行音頻接口,用于支持PCM/I2S和DSD數(shù)字流。
PCM/I2S串行鏈路連接器用于將AD1955 DAC板連接到ADSP-21161N EVB的串行端口1和3連接器。這兩個板都可以配置為采用I2S PCM或DSP模式,以48 kSPS、96 kSPS或192 kSPS采樣速率運(yùn)行。DSP串行端口1生成左右通道數(shù)據(jù)、字選擇或左/右?guī),以及雙頻DAC的數(shù)字輸入接口所需的SCK位時鐘信號。
串行端口3僅用于生成運(yùn)行DAC內(nèi)插濾波器和Σ-Δ調(diào)制器所需的DAC主時鐘MCLK,調(diào)制器以比輸入采樣頻率(48 kSPS)快256倍(默認(rèn))的速度運(yùn)行。由于所有DAC時鐘信號都由DSP生成,所以使用Crystek提供的超低噪聲振蕩器CCHD-957替代了板原有的低成本愛普生時鐘振蕩器。其相位噪聲在1 kHz下可能低至-148 dB/Hz,適用于24.576 MHz輸出頻率。
有源I/V轉(zhuǎn)換器必須用于在恒共模電壓下(通常為2.8 V)保持AD1955電流差分輸出,以最大限度減少失真。像AD797 這樣的超低失真和超低噪聲的高精度運(yùn)算放大器能夠滿足此需求,還可用于處理模擬信號重構(gòu)。
由于兩個差分輸出由DSP分別處理,因此選擇了具有AAF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的立體聲輸出配置,而不是單聲道模式。這個AAF使用LTspice XVII進(jìn)行仿真。
由于濾波器的最后一部分是無源的,所以應(yīng)該像最近推出的ADA4945 那樣增加一個有源差分緩沖級。這種具備低噪聲、超低失真、快速建立時間特性的全差分放大器是近乎完美的驅(qū)動任何高分辨率SAR和Σ-Δ ADC的DAC配件。ADA4945具有相對較大的共模輸出電壓范圍和出色的直流特性,可以提供出色的輸出平衡,有助于抑制偶數(shù)階諧波失真產(chǎn)品。
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