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在当今数字化时代,音频处理技术的发展日新月异。从音乐播放器到家庭影院系统,高质量的音频输出一直是追求卓越体验的关键。今天,我们将深入探讨一款的高性能立体声音频数模转换器(DAC)——CS4334。这款设备以其卓越的性能和广泛的应用场景,为音频爱好者和专业人士提供了理想的解决方案。

一、产品概述

CS4334是一款低成本的8引脚立体声音频数模转换器,专为处理PCM音频数据而设计。它能够接收高达24位字长的I2S串行音频数据格式。该设备采用了先进的多位Δ-Σ调制技术,将数字数据转换为两通道模拟输出。这种调制技术使得CS4334对时钟抖动非常不敏感,并且具有极低的带外噪声,从而确保了音频信号的高质量转换。

二、主要特性

CS4334具备以下一系列令人瞩目的特性:

  • 动态范围:高达95dB,这意味着它能够处理从极低到极高幅度的音频信号,而不会出现失真或噪声干扰。

  • 总谐波失真加噪声(THD+N):低至-85dB,这保证了音频输出的纯净度,即使在高音量下也能保持音质的清晰和自然。

  • 采样频率:支持高达200kHz的采样频率,这使得它能够处理高分辨率音频,满足专业音频制作和高端音频设备的需求。

  • 音频数据格式:支持16至24位的I2S音频数据格式,为不同的音频应用提供了灵活性。

  • 电源电压:单电源供电,工作电压范围为4.5V至5.5V,这使得它能够方便地集成到各种电源系统中。

三、应用领域

由于其出色的性能和广泛的兼容性,CS4334被广泛应用于多种音频设备中,包括:

  • DVD播放器:提供高质量的音频输出,增强观看体验。

  • 便携式音频播放器:在移动设备中实现高保真音频播放。

  • 机顶盒:为数字电视用户提供清晰的音频信号。

  • 数字电视:直接集成到数字电视系统中,提升音频质量。

四、封装信息

CS4334提供两种封装选项:

  • DIP8:适合于需要插拔操作或手工焊接的应用场景。

  • SOP8:适合于大规模生产,具有更高的集成度和可靠性。

五、电气特性

CS4334的电气特性如下:

  • 绝对最大额定值:在25°C时,电源电压范围为-0.3V至+7.0V,输入电压范围为GND-0.3V至VDD+0.3V。工作温度范围为-40°C至+85°C,存储温度范围为-65°C至+150°C。

  • 推荐工作条件:在25°C时,电源电压范围为4.5V至5.5V。

  • 模拟特性:在VDD=5.0V、GND=0V、环境温度为25°C、采样频率为48kHz、CLKIN/LRCK=256、输入0dB 1kHz正弦波的条件下,动态范围为90dB至95dB,THD+N为-85dB至-80dB,通道分离度为100dB,信噪比为95dB,通道间增益失配为0dB,频率响应在20Hz至20kHz范围内为-0.02dB至+0.08dB。

  • 滤波器频率响应特性:单速模式下,通带为0至0.454Fs,阻带为0.547Fs,通带波纹为±0.05dB,阻带衰减为-53dB;双速模式下,通带为0至0.417Fs,阻带为0.583Fs,通带波纹为±0.005dB,阻带衰减为-56dB;四速模式下,通带为0至0.2083Fs,阻带为0.792Fs,通带波纹为±0.006dB,阻带衰减为-50dB。

  • 模拟输出特性:满量程输出电平为3.25Vpp至3.75Vpp,输出阻抗为120Ω,最小负载电阻为2kΩ,最大电容为100pF。

  • 直流特性:在VDD=5.0V时,VDD电流为25.0mA至30.0mA,功耗为125.0mW至150.0mW。

  • 串行音频端口切换特性:输入高电平电压为2.0V,输入低电平电压为0.8V,输出高电平电压为VDD,输出低电平电压为0V。CLKIN频率为51.2MHz,CLKIN占空比为40%至60%。LRCK频率为200kHz,LRCK占空比为40%至60%。SCLK频率为26MHz,SCLK低电平脉冲宽度为15ns,SCLK高电平脉冲宽度为15ns,SCLK上升沿到LRCK边沿延迟时间为10ns,SCLK上升沿到LRCK边沿建立时间为10ns,SDATA有效到SCLK上升沿建立时间为10ns,SCLK上升沿到SDATA保持时间为10ns。

六、应用电路与工作原理

(一)采样率与输入时钟

CS4334的串行音频输入数据通过SDATA引脚传输到设备。根据采样率,设备可以在三种速度模式下工作:单速、双速和四速。设备能够自动检测输入数据流的速度模式,当采样率落在表1列出的自动检测范围内时。如果采样率超出自动检测范围,设备将无法正常工作。

(二)自动检测范围与CLKIN/LRCK比率

设备与输入系统时钟CLKIN、采样数据时钟LRCK和位时钟SCLK一起工作。数据时钟和位时钟必须从系统时钟同步派生,并且具有特定的速率。设备仅支持表1中列出的CLKIN/LRCK比率。LRCK/SCLK比率通常为64。设备会自动检测时钟比率,如果任何比率不正确,设备将无法正常工作。

(三)音频数据输入

CS4334可以接受16位至24位的I²S串行音频输入数据。设备能够自动检测数据字长。I²S格式的SDATA、SCLK和LRCK之间的关系通过下图说明。

在施加VDD后,设备将自身复位并进入掉电状态。在此状态下,设备将输出钳制到地,并关闭设备操作,除了时钟管理单元。一旦施加了适当的CLKIN和LRCK时钟,设备将离开掉电状态,设备输出从地平稳地升至共模电压。然后,设备进入正常操作。

七、封装尺寸

(一)DIP8封装

DIP8封装的尺寸如下:

  • A:3.710mm至4.310mm(0.146英寸至0.170英寸)

  • A1:0.510mm

  • A2:3.200mm至3.600mm(0.126英寸至0.142英寸)

  • B:0.380mm至0.570mm(0.015英寸至0.022英寸)

  • B1:1.524mm(BSC)(0.060英寸(BSC))

  • C:0.204mm至0.360mm(0.008英寸至0.014英寸)

  • D:9.000mm至9.400mm(0.354英寸至0.370英寸)

  • E:6.200mm至6.600mm(0.244英寸至0.260英寸)

  • E1:7.320mm至7.920mm(0.288英寸至0.312英寸)

  • e:2.540mm(BSC)(0.100英寸(BSC))

  • L:3.000mm至3.600mm(0.118英寸至0.142英寸)

  • E2:8.400mm至9

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