[参考译文] PCM1795：我只获得5位？！

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请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/812679/pcm1795-i-get-only-5-bits

器件型号：PCM1795

大家好、

我正在尝试在连接的应用中运行 DAC。很奇怪的是、它似乎只有5位、请参阅随附的示波器屏幕截图。在本演示中、我播放了1kHz 0dB 正弦波。

原理图：

1kHz 正弦波

放大的1kHz 正弦波

无回放

您可以通过查看这些图片轻松计算位数。每个 LSB 对应于大约120mV (在 I/V 之后)。这是怎么可能的？我在这里错过了什么？

非常感谢您的支持。

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2476995 points

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您好、Cezary、

对于该器件、需要注意的一件事是、它是电流段 Δ-Σ DAC。这些 DAC 具有电流源(约70个)、并且在导通的 DAC 数量和关断的数量之间快速切换。它们以器件的过采样率进行切换、然后由内部和外部滤波器对该速率进行平均。

那么、请以您共享的图像中的示例为例。您正在为器件提供样片、通常为48ksps 用于音频。 ×、DAC 以更高的速率进行过采样、采样率可能为16 μ s。这将为您提供大约768000Hz 的开关频率、我相信您会看到这种情况。

您还将查看 TIA 的输出、因此此时实际上没有太多的滤波。如果您在下一阶段实施二阶有源滤波器、您将看到从 DSM 切换应该会消失。

谢谢、

Paul

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2476995 points

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尊敬的 Paul：

感谢您的重播。我理解您的意思、但是、如果您采用标准音频 CD 数据分辨率、它将是16位。然后、我可以想象、使用过采样技术可以越来越有效地获得更高的分辨率、但基极仍然是16位。在本例中、我可以精确地计算32个步长、从而提供5位分辨率。然后、在 I/V 转换后、每个阶跃为4mA/32 = 125uA 或125mV。您是否认为它太粗糙？

没有提到该正弦波为0dB。如果我播放-40dB、那么我将不再看到任何信号。您知道我的意思吗？

此致、

Cezary

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2476995 points

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您好、Cezary、

考虑 PWM 输出。尽管 PWM 本质上是1位 DAC (导通和关断)、但它可以通过对输出求平均值来实现更高的分辨率。 PCM1795中的 DSM 可被视为 PWM、但它具有许多不同的电压、可以在这些电压之间切换、而不是在完全导通和完全关断之间切换、也不是在满量程和零量程之间切换。因此、正如1位 PWM 在其两个输出值之间具有更高分辨率的方式一样、PCM DSM 在其所有输出值之间具有更高的分辨率。

现在、这是过度简化、因为 DSM 实现了许多功能来消除段错误、数字滤波、插值等

如果您仍然持怀疑态度、我建议您在实施滤波器的情况下进行 THD 或动态范围测量。真正的~5位 DAC 具有理想的动态范围和大约32dB 的 THD。在实施良好的系统上、您可以实现123dB 的动态范围测量、这表示一个有效的20位器件。理想情况下、动态范围将更大、但我们受到系统噪声的限制。

谢谢、

Paul

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2476995 points

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尊敬的 Paul：

好的、我理解、谢谢。只是希望确保我看到的是正常的和预期的。

那么、下一个问题是：如何有效地消除这些不需要的频率？我计划使用128x 过采样、这意味着我将在输出44.1k*128上获得大约5.6MHz 的开关频率)。现在、在数据表的应用部分、您建议 I/V R1=820R 和 C1=2700p、这会将第一个极点置于 f=72kHz。然后、差分放大器实现的 MFB 低通滤波器将在大约 f=70kHz 时添加两个极点、这一切都很好、因为在仿真中、我在 f=5.6MHz 时会得到-80dB 的结果。问题是、它会导致-52度@ f=20kHz 的相移。我计划将极点置于更高的频率、以在20Hz - 20kHz 范围内获得最小相移、但我将具有更多的开关频率。我的推理中是否有任何错误？您将如何处理它？

此致、

Cezary

0 admin 6 年多前

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您好、Cezary、

在降低带外噪声(开关噪声和大于20kHz 的混叠信号)和相移之间始终存在折衷。 20kHz 的标准音频内容通常很少、因此许多工程师会选择使用频率较低的 FC 来降低噪声。

根据应用的不同、以采样率约为75%的 FC 为目标、因为此时 OOB 噪声开始增加。采样率越高、截止频率越高、因此对可闻频带的相位影响就越小。因此、如果可能、请使用更高的采样率、这样就可以得到一个很好的高阶滤波器、同时仍保持可闻频带中的相位。

谢谢、

Paul

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