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PCM1800E 发布时间 时间:2024/6/7 15:32:15 查看 阅读:404

PCM1800E是一款低功耗、高性能的音频模数转换器,由美国ADI公司(Analog Devices Inc.)开发和生产。它是一款12位的单声道音频ADC(Analog-to-Digital Converter),能够将模拟音频信号转换为数字信号。PCM1800E广泛应用于音频采集、音频处理和音频设备中。
  PCM1800E采用了Delta-Sigma(ΔΣ)调制技术,通过过采样和数字滤波实现高精度的音频信号转换。它使用了一个高速模数转换器(ADC)将输入的模拟音频信号转换为针对每个采样周期的数字序列。这些数字数据经过数字滤波器进行滤波和重构,最终输出为线性PCM(Pulse Code Modulation)格式的数字音频信号。

基本结构

PCM1800E的基本结构包括输入电路、采样保持电路、比较器、数字逻辑电路以及数据输出接口等部分。输入电路负责接收外部的模拟音频信号,并将其转换为电压信号。采样保持电路用于对输入信号进行采样和保持,以确保转换过程中的准确性和稳定性。比较器用来将采样后的信号与参考电压进行比较,并产生相应的比较结果。数字逻辑电路负责将比较结果转换为二进制码,并输出给数据输出接口。数据输出接口可以通过串行或并行方式将数字信号输出到外部设备。

参数

1、采样率:8 kHz至96 kHz
  2、位数:12位
  3、噪声功率比(SNR):98 dB
  4、动态范围:92 dB
  5、总谐波失真(THD):-90 dB
  6、工作电压:3.3 V至5 V
  7、低功耗:典型13 mW
  8、封装:SSOP-20

特点

1、高性能:PCM1800E具有高动态范围、低总谐波失真和低噪声功率比,能够提供高质量的音频信号转换。
  2、低功耗:PCM1800E的低功耗设计使其适合于移动设备和便携式音频设备,可延长设备的电池寿命。
  3、宽工作电压范围:PCM1800E的工作电压范围为3.3 V至5 V,适用于不同类型的音频设备。
  4、简化系统设计:PCM1800E集成了模数转换器和数字滤波器,减少了外部元件的数量,简化了系统设计。
  5、灵活的采样率选择:PCM1800E支持从8 kHz至96 kHz的多种采样率选择,适应不同应用需求。

工作原理

PCM1800E采用了Delta-Sigma(ΔΣ)调制技术,通过过采样和数字滤波实现高精度的音频信号转换。它使用了一个高速模数转换器(ADC)将输入的模拟音频信号转换为针对每个采样周期的数字序列。这些数字数据经过数字滤波器进行滤波和重构,最终输出为线性PCM(Pulse Code Modulation)格式的数字音频信号。

应用

PCM1800E广泛应用于音频采集、音频处理和音频设备中,包括但不限于以下领域:
  1、便携式音频设备:如MP3播放器、便携式录音机等。
  2、专业音频设备:如音频接口、音频录制设备、音频工作站等。
  3、家庭音频设备:如音频放大器、音频接收器、音频解码器等。
  4、汽车音频系统:如汽车音频收音机、汽车音频播放器等。
  5、通信设备:如语音识别设备、语音通信设备等。

设计流程

PCM1800E的设计流程可以分为以下几个步骤:
  1、确定设计需求:首先需要明确设计的应用和需求,包括采样率、分辨率、噪声要求、动态范围等,并根据需求选择适合的模数转换器。
  2、硬件设计:根据PCM1800E的技术规格和电气特性,设计模数转换器的硬件电路。这包括电源电压的选择、模拟输入电路的设计、时钟源的配置、滤波器的选择和电路布局的优化等。
  3、确定时钟源:PCM1800E需要外部提供时钟信号,时钟源的准确性和稳定性对于转换精度和性能有重要影响。可以选择外部晶体振荡器或其他时钟源,并通过电路设计和布局来保证时钟信号的稳定性和抗干扰能力。
  4、PCB设计:根据硬件设计的电路原理图,进行PCB(Printed Circuit Board)设计。在PCB设计中,需要注意模拟和数字信号的分离、防止干扰和噪声的注入、规避地线回流路径等,以确保转换器的性能。
  5、器件布局和布线:在PCB设计中,需要合理布局和布线,以减少信号干扰和噪声,提高整体系统的性能。布局时,应将模拟和数字信号线分开,并避免干扰源附近的敏感区域。布线时,应注意信号线的长度匹配、阻抗匹配和地线回流路径。
  6、调试和验证:完成PCB设计后,进行调试和验证。通过连接电源和输入信号源,使用示波器和其他测试设备对转换器进行测试和验证。可以检查输入和输出的信号质量、噪声水平、动态范围等指标,确保设计满足预期的性能要求。
  7、系统集成:完成硬件设计和验证后,可以将PCM1800E集成到目标系统中。这可能涉及其他功能模块的设计和集成,如滤波器、放大器、处理器等。
  8、系统调试和优化:在集成到目标系统后,进行系统调试和优化。通过实际应用场景的测试和调整,以确保整个系统的性能和稳定性。
  9、量产和验证:完成系统调试和优化后,进行量产和验证。这可能涉及到大规模生产和质量控制的问题。
  总之,PCM1800E的设计流程包括确定设计需求、硬件设计、时钟源选择、PCB设计、器件布局和布线、调试和验证、系统集成、系统调试和优化以及量产和验证。每个步骤都需要仔细设计和测试,以确保最终设计满足性能要求。

安装要点

PCM1800E是一款模数转换器芯片,其安装要点如下:
  1、确定安装位置:根据系统设计需求和电路布局,确定PCM1800E的安装位置。一般情况下,应尽量选择离其他干扰源(如开关电源、高频干扰源等)较远的地方,以减少干扰和噪声。
  2、安装方式:PCM1800E通常采用表面贴装技术(SMT)进行安装。在安装前,需要准备好合适的焊接设备,如热风枪或回流焊接设备。
  3、PCB设计:在进行焊接安装前,需要根据PCM1800E的封装规格和引脚定义进行PCB设计。确保引脚布局正确,并为每个引脚提供必要的连线和焊盘。
  4、焊接准备:在进行焊接前,需要准备好合适的焊接工具和材料。包括焊接台、焊锡丝、焊锡膏、助焊剂等。
  5、焊接过程:将PCM1800E放置在PCB上的安装位置,确保引脚与焊盘对齐。使用焊锡膏和助焊剂涂抹在焊盘上,然后使用热风枪或回流焊接设备进行焊接。焊接时,要确保温度和时间控制适当,以防止引脚损坏或过热。
  6、焊接检查:焊接完成后,需要对焊接质量进行检查。可以使用显微镜检查焊接点是否完整、焊盘是否有异常。同时,还要检查引脚之间是否有短路或连接不良的情况。
  7、清洁和防护:焊接完成后,应及时清洁PCB和焊接区域,以去除焊锡残留物和其他污染物。可以使用清洁剂和刷子进行清洁。同时,还要注意对PCM1800E进行防护,避免静电和机械损坏。
  8、功能测试:安装完成后,进行功能测试。通过连接电源和输入信号源,使用示波器和其他测试设备对PCM1800E进行测试和验证。可以检查输入和输出的信号质量、噪声水平、动态范围等指标,确保安装和焊接的质量。
  总之,PCM1800E的安装要点包括确定安装位置、采用适当的安装方式、进行正确的PCB设计、准备好焊接工具和材料、掌握焊接技巧、检查焊接质量、进行清洁和防护以及进行功能测试。这些步骤的正确执行可以确保PCM1800E的安全安装和正常运行。

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PCM1800E参数

  • 产品培训模块Data Converter Basics
  • 标准包装58
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭数据采集 - 模数转换器
  • 系列-
  • 位数20
  • 采样率(每秒)48k
  • 数据接口串行
  • 转换器数目2
  • 功率耗散(最大)125mW
  • 电压电源模拟和数字
  • 工作温度-25°C ~ 85°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳24-SSOP(0.209",5.30mm 宽)
  • 供应商设备封装24-SSOP
  • 包装管件
  • 输入数目和类型2 个单端,单极