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[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 本文介绍一款采用USB接口的声卡，效果相当不错，电路也很简单。[/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] [b]电路原理[/b][/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 电路原理图如下图所示。[/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)][/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] PCM2702(IC1)为美国TI公司属下的BB公司生产的USB接口DAC芯片。PCM27O2支持USB1.0标准，可接收16bit的立体声或单声道的USB音频数据流，其基本参数如下表所示。IC2为集成双运放，用作输出缓冲放大。[/backcolor][/align]
[align=center][backcolor=rgb(255,255,255)][table]
[tr][td=3,1,336][align=RIGHT][align=center]测 试 项 目[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]单 位[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]典型值[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=1,3,60][align=RIGHT][align=left]数字[/align][align=left] [/align][align=left]部分[/align][/align][/td][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]电源电压 (Vcc)[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]V[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]3.3[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]时钟源[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]Mhz[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]12[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]采样频率[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]Khz[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]32,44.1,48[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=1,3,60][align=RIGHT][align=left]模拟[/align][align=left] [/align][align=left]部分[/align][/align][/td][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]电源电压 (Vcc)[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]V[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]5[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]最大输出峰-峰值[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]V[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]62%Vcc[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]输出直流电平[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]V[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]50%Vcc[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=1,5,60][align=RIGHT][align=left] [/align][align=left]动态[/align][align=left] [/align][align=left]特性[/align][/align][/td][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]讯噪比 (S/N)[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]dB[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]105[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]动态范围[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]dB[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]100[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=2,1,276][align=RIGHT][align=center]通道隔离度[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]dB[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]103[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=1,2,96][align=RIGHT][align=center]TDH+N[/align][/align][/td][td=180][align=RIGHT][align=center]在VOUT = 0dB 时[/align][/align][/td][td=1,2,72][align=RIGHT][align=center] [/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]0.002%[/align][/align][/td][/tr]
[tr][td=180][align=RIGHT][align=center]在VOUT = -60dB 时[/align][/align][/td][td=72][align=RIGHT][align=center]1.2%[/align][/align][/td][/tr]
[/table][/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] [/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] IC1的左边为数字输入部分，右边为模拟输出部分，PCM2702的2脚要求电压为3．3V，在这里，巧妙地用一个红色发光管降压，并兼作电源指示，只要插上USB口它就会亮，并接R1是为了减轻LED的负担。R2为上拉电阻，考虑到计算机提供的电源高频纹波较大，故采用较强的滤波措施。C3～C11和C18均为电源滤波和退耦电容，加一个电感作模拟部分的滤波。[/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] [/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] PCM2702的音频输出偏置为1~2Vcc，因后接的缓冲运放为单电源应用，故不加隔直电容，这样运放也不用加偏置电阻。IC2构成一个直流放大倍数为1、交流放大倍数为2的缓冲放大器，C16、C17、C19、C20 为隔直电容。若忽略运放输出电阻，隔直电容容量计算公式如下：[/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] C=7/(6πfLRL)[/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 式中，fL为下限频率，RL为负载阻抗，若设定下限频率为40Hz，两个耳机并联使用，因一个普通耳机阻抗通常为32Ω，那么RL为16Ω， 可计算得隔直电容值为580.5uF，这里用680uF， 并一个0.22uF的CBB电容可改善高频音质。当然，由于PCM2702输出已具有较大的幅度， 可以直接推动如TDA2282等小功率功放，故可将运放改为功放，这样，输出功率会大些。[/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)][/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] PCM2702的11到13脚为状态标记引脚。生产商给的资料指出：10脚状态在无音频信号时为高电平，在第二帧音频数据的首部到来即变为低电平，直到音频数据结束后第二帧首部到来才变为高电平。只要有数据输入，11脚便为高电平。12脚在数据的第一帧起始到第二帧起始为高电平，在此后的音频数据信号正常输入过程中则为低电平，或如果音频信号持续1024个取样周期为零，便为高电平。上图是这3条引脚状态的时序图。据此，可用10脚输出的信号加在一反相器上，驱动LED作工作指示，如图3所示。但在播放音乐时实测发现，整个音频数据流输入过程中，12脚一直维持高电平，音乐一旦停止，12脚随即变为低电平。因此，亦可用12脚信号驱动工作指示电路，这时，电路如图4所示，这两个应用方案，相对后者而言，前者具有严格的指示意义，但功耗稍大。[/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] [/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 元器件选择[/backcolor][/align][align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 所有电解电容耐压值应在6.3V以上，电阻功率除R17须1/4W 外，其余的1/16W 即可。C12、C15、C16、C17、C19、C20对音质影响较大，应选用优质电容。L1可自制，在小磁芯(柱形、环形均可)上用较粗的漆包线绕10匝左右即可。为了方便使用，在本电路中，供电电压直接取自USB的5V正电源。因此，应选用低压运放，最好能选用单电源的运放。本电路设计为了兼顾使用方便，如果有需要，可采用外设电源给这两块芯片供电，效果会更好。图5是计算机上USB线A头插座的引脚定义。[/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] [/backcolor][/align]
[align=left][backcolor=rgb(255,255,255)] 本USB声卡无须调试，一装即成。凡操作系统为Windows 2000以上的电脑均无须安装驱动程序，系统可自动识别。缺点是只有音频输出而无输入。[/backcolor][/align] |
发表于 2007-4-27 17:58:08
