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用数字音频分压计DS1808优化音频性能

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:376

摘 要:本文从硬件和软件两方面介绍了双通道数字音频分压计ds1808的应用设计,并给出了其在音频电路中应用的实用电路。
  关键词:ds1808;数字分压计;音频

引言
  ds1808是maxim公司推出的一种新型双通道、数字控制式、对数斜率音频分压计,为需要低thd和串扰的应用提供高性能的立体声音量控制。利用±12v的电源,它的信号摆幅能力可以达到24vp-p,而且它允许低端接地以简化用户的设计。ds1808有33个档位,提供从0db到60db的衰减,而且它的静噪功能还能提供大于90db的衰减。通过一条2线接口就可以控制ds1808,该接口提供的地址可以让多达8个ds1808同时连接在一条2线总线上。本文将通过硬件和软件的实践介绍ds1808在音频系统中的应用。


应用双电源数字分压器的基本音频电路
  在很多情况下,如信号的电压范围在分压计电源电压范围内,而且需要的输出电流小于分压计的额定电流时,双电源数字分压计可以直接替换机械式分压计。图1所示为一个应用ds1808的简单音频电路。

  只要输入电压小于vcc且大于vb,该电路就能正常工作。输入信号是由音频源耦合来的交流信号,在输出端串联了一个电容,从而保证了输出信号也是交流耦合信号。根据2线总线设定的ds1808内部寄存器状态,ds1808将对通过输入端电容后的音频信号进行衰减。ds1808的刻度为对数斜率刻度,从0db到12db每档衰减1db,从14db到36db每档衰减2db,从39db到60db每档衰减3db。ds1808内部寄存器的最后一个状态为静噪,可以提供大于90db的衰减。分压计刮片的输出信号将由固定增益为7.8v/v(17.8db)运算放大器放大。该运算放大器用做电压缓冲器,因为其输入阻抗很大,所以通过设计可以使ds1808的刮片电流小于规定的1ma。


ds1808的软件
  通过一个2线接口来控制ds1808。2线是类似于i2c的简单协议,可以很容易地用一片单片机实现。ds1808有两个开放的集电极i/o线,分别称为sda(串口数据)和scl(串口时钟)线。当总线处于未使用状态时,通常将这两条线接3v或5v电源,置于高电平。单片机和作为从设备的ds1808都可以将数据置于总线上,但只有作为主设备的单片机才能控制时钟速率。

  所有简单任务均可由2线设备来实现,如获取总线的控制权(开始状态)、读/写1个字节、确认ds1808的握手过程和释放总线(停止状态)。ds1808先使用一个简单的协议来检测其是否已经被编址,然后才执行相关的任务。


地址和数据协议
  虽然2线允许多个从设备连接在同一条总线上,但是必须为连接在总线上的不同部分进行编址,使每一部分都有一个惟一的地址字节。在发送一条新信息之前,首先发送地址字节,这样只有指定的部分才能接收该信息,并响应此次通信。

  ds1808的地址字节如表1所示。第7至第4位始终为“0101”,第3、2、1位对应于器件上的地址引脚(引脚2、3、5)状态。外部地址引脚的状态至多可以确定8个惟一的地址,所以在一条总线上至多可以连接8个ds1808。第0位用于确定一个读操作或写操作是否发生。在读/写位后,总线将提供一个时钟周期低电平确认信号,确认作为从设备的ds1808。该信号为主设备产生的信号,它表明一个从设备已经验证了它的地址,并开始处理信息。在发信过程中,将首先发送所有字节中的最高字节。
表1 ds1808的地址

bit7(msb)
6
5
4
3
2
1
0
ack
0
1
0
1
a2
a1

摘 要:本文从硬件和软件两方面介绍了双通道数字音频分压计ds1808的应用设计,并给出了其在音频电路中应用的实用电路。
  关键词:ds1808;数字分压计;音频

引言
  ds1808是maxim公司推出的一种新型双通道、数字控制式、对数斜率音频分压计,为需要低thd和串扰的应用提供高性能的立体声音量控制。利用±12v的电源,它的信号摆幅能力可以达到24vp-p,而且它允许低端接地以简化用户的设计。ds1808有33个档位,提供从0db到60db的衰减,而且它的静噪功能还能提供大于90db的衰减。通过一条2线接口就可以控制ds1808,该接口提供的地址可以让多达8个ds1808同时连接在一条2线总线上。本文将通过硬件和软件的实践介绍ds1808在音频系统中的应用。


应用双电源数字分压器的基本音频电路
  在很多情况下,如信号的电压范围在分压计电源电压范围内,而且需要的输出电流小于分压计的额定电流时,双电源数字分压计可以直接替换机械式分压计。图1所示为一个应用ds1808的简单音频电路。

  只要输入电压小于vcc且大于vb,该电路就能正常工作。输入信号是由音频源耦合来的交流信号,在输出端串联了一个电容,从而保证了输出信号也是交流耦合信号。根据2线总线设定的ds1808内部寄存器状态,ds1808将对通过输入端电容后的音频信号进行衰减。ds1808的刻度为对数斜率刻度,从0db到12db每档衰减1db,从14db到36db每档衰减2db,从39db到60db每档衰减3db。ds1808内部寄存器的最后一个状态为静噪,可以提供大于90db的衰减。分压计刮片的输出信号将由固定增益为7.8v/v(17.8db)运算放大器放大。该运算放大器用做电压缓冲器,因为其输入阻抗很大,所以通过设计可以使ds1808的刮片电流小于规定的1ma。


ds1808的软件
  通过一个2线接口来控制ds1808。2线是类似于i2c的简单协议,可以很容易地用一片单片机实现。ds1808有两个开放的集电极i/o线,分别称为sda(串口数据)和scl(串口时钟)线。当总线处于未使用状态时,通常将这两条线接3v或5v电源,置于高电平。单片机和作为从设备的ds1808都可以将数据置于总线上,但只有作为主设备的单片机才能控制时钟速率。

  所有简单任务均可由2线设备来实现,如获取总线的控制权(开始状态)、读/写1个字节、确认ds1808的握手过程和释放总线(停止状态)。ds1808先使用一个简单的协议来检测其是否已经被编址,然后才执行相关的任务。


地址和数据协议
  虽然2线允许多个从设备连接在同一条总线上,但是必须为连接在总线上的不同部分进行编址,使每一部分都有一个惟一的地址字节。在发送一条新信息之前,首先发送地址字节,这样只有指定的部分才能接收该信息,并响应此次通信。

  ds1808的地址字节如表1所示。第7至第4位始终为“0101”,第3、2、1位对应于器件上的地址引脚(引脚2、3、5)状态。外部地址引脚的状态至多可以确定8个惟一的地址,所以在一条总线上至多可以连接8个ds1808。第0位用于确定一个读操作或写操作是否发生。在读/写位后,总线将提供一个时钟周期低电平确认信号,确认作为从设备的ds1808。该信号为主设备产生的信号,它表明一个从设备已经验证了它的地址,并开始处理信息。在发信过程中,将首先发送所有字节中的最高字节。
表1 ds1808的地址

bit7(msb)
6
5
4
3
2
1
0
ack
0
1
0
1
a2
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