語(yǔ)音信號(hào)模數(shù)／數(shù)模轉(zhuǎn)換選擇TLC320AD50（以下簡(jiǎn)稱AD50）芯片，AD50使用過(guò)采樣（over sampling）∑—Δ技術(shù)提供從數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)（DA）和模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)（AD）的高分辨率低速信號(hào)轉(zhuǎn)換。該器件包括兩個(gè)串行的同步轉(zhuǎn)換通道（用于各自的數(shù)據(jù)傳輸），在DA之前有一個(gè)插人濾波器（interpolation filter），在AD之后有一個(gè)抽取濾波器（decimdtionfilter），由此可降低AD50自身的噪聲。此外，AD50還具有片內(nèi)時(shí)序和控制功能。

　　AD50特點(diǎn)如下。

　　· 輸入信號(hào)。單端信號(hào)輸人，幅度在1～4V之間。

　　· 輸出信號(hào)。單端信號(hào)輸出，幅度在1～4V之間。

　　· 單一 5V電源供電，也可以使用5V模擬電源和3V數(shù)字電源同時(shí)供電。

　　· 工作功耗為100mW。

　　· 通用16位數(shù)據(jù)格式，也可以采用2的補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式。

　　· 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。

　　· AD為64倍采樣，DA為256倍采樣。

　　· 支持各種V．34協(xié)議的采樣速率。

　　· 具有多種可選的采樣頻率。

　　· 支持商業(yè)級(jí)音響應(yīng)用。

　　· 工作溫度范圍從－40～850。

　　AD50的引腳分布如圖1所示（（1）為DW封裝的引腳分布，（2）為PT封裝的引腳分布）。

　　圖1 AD50的引腳分布

　　AD50的各個(gè)引腳的說(shuō)明如表所示。

　　表             AD50的引腳說(shuō)明

　　在AD50正常工作前，必須對(duì)它進(jìn)行正確的初始化。初始化操作的主要工作是配置AD50的4個(gè)控制寄存器CR1、CR2、CR3和CR4?？刂萍拇嫫鞯淖x寫(xiě)是通過(guò)二次通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。在二次通信中，D0～D7為寫(xiě)人控制寄存器的數(shù)據(jù)或者從控制寄存器讀出的數(shù)據(jù)，D8～D12的內(nèi)容決定選擇哪個(gè)控制寄存器，D13位決定是讀操作還是寫(xiě)操作。由D8～D13位確定的所有情況如表2所示。

　　表2               AD50的D8～D13位確定的所有操作情況

　　控制寄存器1中各個(gè)控制位的功能說(shuō)明如表3所示。

　　表3            控制寄存器1的各個(gè)控制位的功能說(shuō)明

　　控制寄存器2中各個(gè)控制位的功能說(shuō)明如表4所示。

　　表4           控制寄存器2的各個(gè)控制位的功能說(shuō)明

　　控制寄存器3中各個(gè)控制位的功能說(shuō)明如表5所示。

　　表5                 控制寄存器3的各個(gè)控制位的功能說(shuō)明

　　控制寄存器4中各個(gè)控制位的功能說(shuō)明如表6所示。

　　表6                 控制寄存器4的各個(gè)控制位的功能說(shuō)明

　　表7                 控制寄存器4的第4～第6位對(duì)應(yīng)的N值

　　AD50控制寄存器的設(shè)置必須在二次通信中完成。AD50有硬件和軟件兩種方式啟動(dòng)二次通信，下面介紹硬仵方式啟動(dòng)AD50的二次通信過(guò)程。硬件啟動(dòng)過(guò)程如下：C5409通過(guò)其內(nèi)部寄存器將XF引腳變?yōu)楦唠娖?，從而控制AD50的FC引腳到高電平，然后向緩沖串口寫(xiě)一個(gè)16位的控制字，低8位是AD50的控制寄存器初始化值，高8位選擇所要初始化的控制寄存器及操作。整個(gè)過(guò)程的時(shí)序如圖2所示。

　　圖2 硬件啟動(dòng)AD50二次通信時(shí)序

　　AD50的工作過(guò)程可分為AD通道工作過(guò)程和DA通道工作過(guò)程。AD通道把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并以2進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示。當(dāng)幀同步信號(hào)有效時(shí)（FS為低電平），16位（或者15位）數(shù)字信號(hào)在SCLK的上升沿輸出到DOUT引腳，一位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)SCLK周期。傳輸時(shí)序如圖3所示。

　　圖3 AD50的AD通道數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序

　　AD50的DA通道把送人的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。在SCLK的作用下，數(shù)字信號(hào)通過(guò)DIN引腳進(jìn)人DA通道，每個(gè)SCLK的下降沿輸人一位數(shù)字信號(hào)。DA將輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出，DA通道的傳輸時(shí)序如圖4所示。

　　圖4 AD50的DA通道數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序

　　AD50的前后端信號(hào)處理包括兩個(gè)處理電路：輸人模擬信號(hào)的處理電路和依據(jù)輸出模擬信號(hào)的處理電路。這兩個(gè)處理電路的主要作用是將信號(hào)進(jìn)行處理，使之更加適合AD和DA的要求。

　　為了達(dá)到更好的信號(hào)處理效果，AD50的模擬信號(hào)輸人一般采用差分輸人方式，即使用兩個(gè)運(yùn)算放大器，將單端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分輸人信號(hào)，電路連接如圖5所示。由圖可知，單端輸人信號(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)22μF的隔直電容，送人運(yùn)算放大器的反相端，輸出反相信號(hào)IMP；IMP再輸人到另一個(gè)信號(hào)的反相端，輸出同相信號(hào)INP，從而形成差分輸人信號(hào)INP和IMP。圖中的運(yùn)算放大器選擇的是TI公司的TLC4502，也可以選用其他可替代的運(yùn)算放大器芯片。

　　圖5 AD50單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)

　　除了使用上述的運(yùn)算放大器外，也可以使用變壓器將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸人到AD50，如圖6所示。圖中推薦風(fēng)的值為50Ω，Rin為22Ω，Cin為10μF，這些元件的值也可以根據(jù)具體的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，一般清況下電阻值在10～100Ω之間，電容值在10～200pF之間。

　　圖6 使用變壓器將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)

　　AD50的DA輸出為差分信號(hào)，可以直接驅(qū)動(dòng)600Ω的負(fù)載。DA輸出處理電路如圖7所示。

　　圖7 AD50的DA后端輸出信號(hào)處理

　　AD50的去耦合電容的連接如圖8所示。

　　圖8 AD50的去耦合電容的連接

　　AD50的模擬電源和數(shù)字電源可以使用一個(gè)電感連接在一起，連接方法如圖9所示。

　　圖9 AD50模擬和數(shù)字電源的連接

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