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  • 具有 32 位 384kHz PCM 接口的 PCM512x 2VRMS DirectPath™ 112dB 和 106dB 音频立体声 DAC

    • ZHCSAC2C August   2012  – October 2018 PCM5121 , PCM5122

      PRODUCTION DATA.  

  • CONTENTS
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  • 具有 32 位 384kHz PCM 接口的 PCM512x 2VRMS DirectPath™ 112dB 和 106dB 音频立体声 DAC
  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     Device Images
      1.      简化系统图
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 Device Comparison
  6. 6 Pin Configuration and Functions
    1. 6.0.1 RHB Package I2C Mode (MODE1 tied to DGND and MODE2 tied to DVDD) Top View
    2. 6.0.2 RHB Package SPI Mode (MODE1 tied to DVDD) Top View
    3. 6.0.3 RHB Package Hardwired Mode (MODE1 tied to DGND, MODE2 tied to DGND) Top View
    4.     Pin Functions
  7. 7 Specifications
    1. 7.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 7.2 ESD Ratings
    3. 7.3 Recommended Operating Conditions
    4. 7.4 Thermal Information
    5. 7.5 Electrical Characteristics
    6. 7.6 Timing Requirements: SCK Input
    7. 7.7 Timing Requirements: XSMT
    8. 7.8 Switching Characteristics
    9. 7.9 Typical Characteristics
  8. 8 Detailed Description
    1. 8.1 Overview
    2. 8.2 Functional Block Diagram
    3. 8.3 Feature Description
      1. 8.3.1 Terminology
      2. 8.3.2 Audio Data Interface
        1. 8.3.2.1 Audio Serial Interface
        2. 8.3.2.2 PCM Audio Data Formats
        3. 8.3.2.3 Zero Data Detect
      3. 8.3.3 XSMT Pin (Soft Mute / Soft Un-Mute)
      4. 8.3.4 Audio Processing
        1. 8.3.4.1 PCM512x Audio Processing
          1. 8.3.4.1.1 Overview
          2. 8.3.4.1.2 Software
        2. 8.3.4.2 Interpolation Filter
        3. 8.3.4.3 Fixed Audio Processing Flow (Program 5)
          1. 8.3.4.3.1 Filter Programming Changes
          2. 8.3.4.3.2 Processing Blocks – Detailed Descriptions
          3. 8.3.4.3.3 Biquad Section
          4. 8.3.4.3.4 Dynamic Range Compression
          5. 8.3.4.3.5 Stereo Mixer
          6. 8.3.4.3.6 Stereo Multiplexer
          7. 8.3.4.3.7 Mono Mixer
          8. 8.3.4.3.8 Master Volume Control
          9. 8.3.4.3.9 Miscellaneous Coefficients
      5. 8.3.5 DAC Outputs
        1. 8.3.5.1 Analog Outputs
        2. 8.3.5.2 Recommended Output Filter for the PCM512x
        3. 8.3.5.3 Choosing Between VREF and VCOM Modes
          1. 8.3.5.3.1 Voltage Reference and Output Levels
          2. 8.3.5.3.2 Mode Switching Sequence, from VREF Mode to VCOM Mode
        4. 8.3.5.4 Digital Volume Control
          1. 8.3.5.4.1 Emergency Ramp-Down
        5. 8.3.5.5 Analog Gain Control
      6. 8.3.6 Reset and System Clock Functions
        1. 8.3.6.1 Clocking Overview
        2. 8.3.6.2 Clock Slave Mode With Master and System Clock (SCK) Input (4 Wire I2S)
        3. 8.3.6.3 Clock Slave Mode With BCK PLL to Generate Internal Clocks (3-Wire PCM)
        4. 8.3.6.4 Clock Generation Using the PLL
        5. 8.3.6.5 PLL Calculation
          1. 8.3.6.5.1 Examples:
            1. 8.3.6.5.1.1 Recommended PLL Settings
        6. 8.3.6.6 Clock Master Mode from Audio Rate Master Clock
        7. 8.3.6.7 Clock Master from a Non-Audio Rate Master Clock
    4. 8.4 Device Functional Modes
      1. 8.4.1 Choosing a Control Mode
        1. 8.4.1.1 Software Control
          1. 8.4.1.1.1 SPI Interface
            1. 8.4.1.1.1.1 Register Read and Write Operation
          2. 8.4.1.1.2 I2C Interface
            1. 8.4.1.1.2.1 Slave Address
            2. 8.4.1.1.2.2 Register Address Auto-Increment Mode
            3. 8.4.1.1.2.3 Packet Protocol
            4. 8.4.1.1.2.4 Write Register
            5. 8.4.1.1.2.5 Read Register
            6. 8.4.1.1.2.6 Timing Characteristics
      2. 8.4.2 VREF and VCOM Modes
    5. 8.5 Programming
  9. 9 Application and Implementation
    1. 9.1 Application Information
    2. 9.2 Typical Application
      1. 9.2.1 Design Requirements
      2. 9.2.2 Detailed Design Procedure
      3. 9.2.3 Application Curve
  10. 10Power Supply Recommendations
    1. 10.1 Power Supply Distribution and Requirements
    2. 10.2 Recommended Powerdown Sequence
      1. 10.2.1 XSMT = 0
      2. 10.2.2 Clock Error Detect
      3. 10.2.3 Planned Shutdown
      4. 10.2.4 Unplanned Shutdown
    3. 10.3 External Power Sense Undervoltage Protection Mode
    4. 10.4 Power-On Reset Function
      1. 10.4.1 Power-On Reset, DVDD 3.3-V Supply
      2. 10.4.2 Power-On Reset, DVDD 1.8-V Supply
    5. 10.5 PCM512x Power Modes
      1. 10.5.1 Setting Digital Power Supplies and I/O Voltage Rails
      2. 10.5.2 Power Save Modes
      3. 10.5.3 Power Save Parameter Programming
  11. 11Layout
    1. 11.1 Layout Guidelines
    2. 11.2 Layout Example
  12. 12Register Maps
    1. 12.1 PCM512x Register Map
      1. 12.1.1 Detailed Register Descriptions
        1. 12.1.1.1 Register Map Summary
        2. 12.1.1.2 Page 0 Registers
        3. 12.1.1.3 Page 1 Registers
        4. 12.1.1.4 Page 44 Registers
        5. 12.1.1.5 Page 253 Registers
      2. 12.1.2 PLL Tables for Software Controlled Devices
      3. 12.1.3 Coefficient Data Formats
      4. 12.1.4 Power Down and Reset Behavior
  13. 13器件和文档支持
    1. 13.1 开发支持
    2. 13.2 文档支持
    3. 13.3 相关链接
    4. 13.4 接收文档更新通知
    5. 13.5 社区资源
    6. 13.6 商标
    7. 13.7 静电放电警告
    8. 13.8 术语表
  14. 14机械、封装和可订购信息
  15. 重要声明
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DATA SHEET

具有 32 位 384kHz PCM 接口的 PCM512x 2VRMS DirectPath™ 112dB 和 106dB 音频立体声 DAC

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

1 特性

  • 可通过寄存器选择的自动处理功能最高可达 48kHz fS
    • 动态范围控制 (DRC)
    • 均衡 (EQ)
    • 过滤
  • 数模转换器 (DAC) 功能（fS 达 384kHz）
  • 市场领先的低带外噪声
  • 可选数字滤波器延迟与性能
  • 无需隔直电容
  • 集成负电荷泵
  • 智能静音系统；软斜升或斜降搭配模拟静音，实现 120dB 静音信噪比 (SNR)
  • 具有 BCK 基准的集成高性能音频锁相环 (PLL)，可在内部生成 SCK
  • 接受 16 位、20 位、24 位和 32 位音频数据
  • 脉冲编码调制 (PCM) 数据格式：I2S、左对齐、右对齐、时分复用 (TDM)/数字信号处理 (DSP)
  • 通用串行接口 (SPI) 或者 I2C 控制
  • 软件或者硬件配置
  • 禁用 LRCK 和 BCK 时进入自动节能模式
  • 1.8V 或 3.3V 故障安全低电压互补金属氧化物半导体 (LVCMOS) 数字输入
  • 单电源运算：
    • 3.3V 模拟，1.8V 或 3.3V 数字
  • 集成上电复位
  • 28 引脚小型封装

2 应用

  • A/V 接收器
  • DVD，BD 播放器
  • HDTV 接收器
  • 需要 2 VRMS 音频输出的应用

3 说明

PCM512x 器件属于单片 CMOS 集成电路系列，由立体声数模转换器 (DAC) 和采用薄型小外形尺寸 (TSSOP) 封装的附加支持电路组成。PCM512x 使用 TI 最新一代高级分段 DAC 架构产品，可实现出色的动态性能并提升针对时钟抖动的耐受度。

此PCM512x系列产品成员集成了带有可编程系数的预置音频处理功能，这使得开发人员能够改变他们产品内的内插滤波器，扬声器 EQ，动态范围控制以及平均音量控制的特性。

PCM512x 提供 2.1 VRMS 中央接地输出（设计人员无需在输出上连接隔直电容）以及传统意义上与单电源线路驱动器相关的外部静音电路。

集成线路驱动器支持低至 1kΩ 的负载，从而在性能上超过其他所有基于电荷泵的线路驱动器。PCM512x 支持低至 1kΩ 的负载，实际能够驱动多达 10 个并联产品（LCD TV、DVDR 和 AV 接收器等）。

器件上集成的 PLL 免除了对于系统时钟（通常称为主时钟）的需要，从而实现 3 线制 I2S 连接，同时减少系统电磁干扰 (EMI)。

器件信息(1)

器件型号 封装 封装尺寸（标称值）
PCM5121 TSSOP (28) 9.7mm × 4.4mm
PCM5122
  1. 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的封装选项附录。

Device Images

简化系统图

PCM5121 PCM5122 line_out_pcm1865_pcm512x_tpa3130_tpa6120a2_sysdiag.gif

4 修订历史记录

Changes from B Revision (January 2016) to C Revision

  • Added bullet item with additional description for 3-wire mode operation to Design Requirements section Go

Changes from A Revision (September 2012) to B Revision

  • Changed 接受 16 位、24 位和 32 位音频数据至接受 16 位、20 位、24 位和 32 位音频数据Go
  • Deleted 内部无喀嗒和噼啪声控制，用于更改采样率或暂停时钟，.. 无喀嗒和噼啪声操作Go
  • Added 引脚配置和功能 部分、ESD 额定值 表、特性 说明 部分、器件功能模式 部分、应用和实施 部分、电源建议 部分、布局 部分、器件和文档支持 部分以及机械、封装和可订购信息 部分Go
  • Clarified Pin Functions table.Go
  • Deleted redundant PLL specification in Recommended Operating ConditionsGo
  • Deleted Intelligent clock error... and ...for pop-free performance in the Overview section.Go
  • Added note on instruction cycle requirements.Go
  • Added note on instruction cycles in Fixed Audio Processing Flow (Program 5).Go
  • Changed Ouptut to OutputGo
  • Deleted VREF mode provides 2.1Vrms full-scale output at both AVDD levels.Go
  • Clarified clock generation explanation in Reset and System Clock FunctionsGo
  • Clarified external SCK discussion in Clock Slave Mode with BCK PLL to Generate Internal Clocks (3-Wire PCM).Go
  • Deleted The PCM512x disables the internal PLL when an external SCK is supplied.Go

Changes from * Revision (August 2012) to A Revision

  • 已将器件状态由“产品预览”改为“量产数据”Go

5 Device Comparison

Table 1. Differences Between PCM512x Devices

PART NUMBER DYNAMIC RANGE SNR THD
PCM5122A 112 dB 112 dB –93 dB
PCM5121A 106 dB 106 dB –92 dB

Table 2. Typical Performance (3.3-V Power Supply)

PARAMETER PCM5122 / PCM5121
SNR 112 / 106 dB
Dynamic range 112 /106 dB
THD+N at –1 dBFS –93/ –92 dB
Full-scale single-ended output 2.1 VRMS (GND center)
Normal 8× oversampling digital filter latency 20/fS
Low latency 8× oversampling digital filter latency 3.5/fS
Sampling frequency 8 kHz to 384 kHz
System clock multiples (fSCK): 64, 128, 192, 256, 384, 512, 768, 1024, 1152, 1536, 2048, 3072 Up to 50 MHz

6 Pin Configuration and Functions

6.0.1 RHB Package
I2C Mode
(MODE1 tied to DGND and MODE2 tied to DVDD)
Top View

PCM5121 PCM5122 po_pcm512x-4x_mode1-gnd_mode2-dvdd_i2c.gif

6.0.3 RHB Package
Hardwired Mode
(MODE1 tied to DGND, MODE2 tied to DGND)
Top View

PCM5121 PCM5122 po_pcm512x-4x_mode1-gnd_mode2-gnd_hardwired.gif

6.0.2 RHB Package
SPI Mode
(MODE1 tied to DVDD)
Top View

PCM5121 PCM5122 po_pcm512x-4xmode1-dvdd_spi.gif

Table 3. Gain and Attenuation in Hardwired Mode

ATT PIN CONDITION (ATT2 : ATT1 : ATT0) GAIN AND ATTENUATION LEVEL
( 0 0 0 ) 0 dB
( 0 0 1 ) 3 dB
( 0 1 0 ) 6 dB
( 0 1 1 ) 9 dB
( 1 0 0 ) 12 dB
( 1 0 1 ) 15 dB
( 1 1 0 ) –6 dB
( 1 1 1 ) –3 dB

 
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