施工指南
输出频谱和后LPF
的PCM1710的设计
由河合肇（ BB-日本）和罗伯特·沃森（的Burr-Brown公司）
邮寄地址：PO Box 11400 图森，亚利桑那州85734 街道地址： 6730 S.图森大道。 图森，亚利桑那州85706
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此应用程序提供的PCM1710的分析
从实际使用的输出频谱和数据。此外，一个
后的低通滤波器，用于对PCM1710的样本设计和
试验测量呈现供用户参考。
内部低通滤波器
该PCM1710包含一个低通滤波器
28
清除
to
ML
1
LRCIN
输入
接口
过采样的高频频谱的噪声。相当于
2
27 MC
DIN
数字
模式
这种内部的低通滤波器的电路示于图1 。
滤波器
控制
BCKIN
CLKO
XTI
XTO
DGND
V
DD
V
CC
2R
AGND2R
EXT1R
EXT2R
V
OUT
R
AGND1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
LPF
CMOS放大器
左
LOW- PASS
过滤器 - 左
5级DAC
右
5级DAC
左
噪音
整形
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
MD
定时
控制
RSTB
NC
CKSL
DGND
V
DD
V
CC
2L
AGND2L
EXT1L
EXT2L
V
OUT
L
V
CC
1
图2和图3示出了该滤波器的频率响应。如
可以在图3中可以看到，过滤器具有上没有抑制效果
频率低于100kHz的约低。
数字滤波器
该PCM1710还集成了数字滤波器。在衰减
此数字滤波器的灰电平是-62dB ，在阻带，并且其
频率响应示于图4 。
10
5
0
–5
–10
–15
–20
–25
–30
–35
–40
–45
–50
–55
–60
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
频率（Hz）
图1.低通滤波器等效电路。
图3：低通滤波器的频率响应（ 10Hz的
10MHz).
0
–20
1.0
0.5
dB
dB
–40
–60
–80
dB
0
–0.5
–100
–120
–1.0
20
100
1k
频率（Hz）
10k
24k
–140
0
20k
40k
60k
80k
100k 120k 140k 160k 180k
频率（Hz）
图2：低通滤波器的频率响应（在20Hz
24kHz时，放大） 。
图4.频率响应（正常模式，去的EM
phasis关闭）。
AB-102
美国印刷1995年11月
1995年的Burr-Brown公司
从1FS频谱来8FS ，过采样的结果，是
通过这种数字滤波器，但输出光谱也被抑制
包括音频带外的残留噪声谱
下面-62dB 。
输出频谱测量
图5和图6示出了未经滤波的输出FFT频谱
测量PCM1710的。这里的输出是信号的
频率为20kHz ，在满量程的输出电平（ 0分贝），并且
测量带宽为100kHz 。从这个数据，人们可以看到
在24.1kHz的频谱混叠（ 44.1K - 20K ）和噪声
提升曲线噪声整形所致。
在24.1kHz的频谱电平被抑制到
-62dB电平由所述数字滤波器。
图7和图8示出了直接的FFT频谱分析
输出PCM1710的，这个时间与在信号频率
为1kHz ，并在-60dB的输出电平，用测量的频带 -
宽度为100kHz 。从这个数据，很明显，该
低级别的量化噪声的PCM1710的频谱是
被分布在声音频带之外。
F = 1kHz时
–60dB
噪声峰值
≈
–56dB
图7.未过滤-60dB ， 1kHz时， 256fs响应。
F = 1kHz时
–60dB
噪声峰值
≈
–60dB
20kHz
F / S OUT
44.1k – 20k
≈
–63dB
图8.未过滤-60dB ， 1kHz时， 384fs响应。
POST低通滤波器的注意事项
在实际应用中， PCM1710要求后低
低通滤波器来抑制音频以外的噪声频谱
乐队。后的低通滤波器的响应，直接影响
整体的THD + N对信号的频率响应。理想情况下，该
前述的24.1kHz频谱应由能够抑制
以上96分贝通过低通滤波器，但在实际实践中，
低通滤波器的响应最终由确定
设计师相对于政策的声音质量和成本。
（但是，保证的THD + N值的PCM1710
数据表使用的是第11阶20kHz的低通获得
过滤器。 ）
接下来，我们表明交的低通滤波器电路的示例
在图13中，以及一个来自于一个三阶有源滤波器
增益可调节在图19的二阶有源滤波器是
无法抑制24.1kHz谱与这些
低通滤波器，但它们能有效地抑制
由噪声产生的音频频带外分量shap-
ING 。这些过滤器，所以能够获得更好的THD + N的
与比信号频率响应与获得
直接输出。
三阶低通滤波器的总响应示
在图14中，和图20示出了一个整体的响应
增益调节的二阶低通滤波器。
2
图5.未过滤0分贝， 20kHz的， 256fs响应。
20kHz
F / S OUT
44.1k – 20k
≈
–63dB
图6.未过滤0分贝， 20kHz的， 384fs响应。
输出频谱测量
三阶有源低通滤波器
图9到输出的12示出的测量
光谱用一个三阶低通滤波器。条件
对于每个测量的相同为图5至图8 。
从这些我们可以看到在出抑制影响
音频频带的噪声。
增益 - 配备二阶有源
低通滤波器
此低通滤波器具有的增益10,000 / 5.6
≈
1.78x ，这将
增加PCM1710 1.78的1.13Vrms （ 3.2Vp - p）的输出
时间约标准的2Vrms的输出。
图9. 0分贝， F = 20kHz的， 256fs三阶低通
过滤器。
图12： -60dB ， F = 1kHz时， 384fs三阶低通
过滤器。
10k
+
V
IN
–
1500pF
10k
10k
OPA604
680pF
100pF
图10. 0分贝， F = 20kHz的， 384fs三阶低通
过滤器。
图13.三极低通滤波器原理图。
6
收益
–14
GD
增益（dB ）
90
0
θ
–54
–180
–74
–270
–94
100
1k
10k
频率（Hz）
100k
1M
–360
图11： -60dB ， F = 1kHz时， 256fs三阶低通
过滤器。
图14.三极点低通滤波器，温度= 27 。
3
相位（ ° ）
–34
–90
图15至图18示出了输出频谱使用
增益调节的二阶有源低通滤波器。的测
每个surement条件与上述相同的
说。
THD + N对测量
信号频率
图23示出的THD + N对信号的频率响应
为满足下列条件：
直接输出，总谐波失真仪， 30kHz的低通滤波器ON
三阶低通滤波器输出/ THD米， 30kHz的低 -
电源过滤器
增益可调的二阶低通滤波器输出/ THD
米， 30kHz的低通滤波器ON
十一阶， 20kHz的低通滤波器的输出（ EIAJ方法）
的原因的测量值各不相同的一组条件
图23是由于在+ N的大小（在音频频带
在THD + N测量噪声）的组成部分。图21
和22示出了光谱条件组（ d）所示。
图15. 0分贝中，f = 20kHz的， 256fs ，二阶低 -
带通滤波器。
图18.二阶低通滤波器， -60dB ， 1kHz时
384fs.
10k
5.6k
+
V
IN
–
2700pF
3.9k
330pF
OPA604
f
C
=
1
2π 1/ R
3
R
4
C
2
C
5
A
O
=
–
R
4
R
1
图16. 0分贝中，f = 20kHz的， 384fs ，二阶低 -
带通滤波器。
图19.二阶低通滤波器的原理图。
10
90
–6
延迟
收益
0
增益（dB ）
相
–38
–180
–54
–270
–70
100
1k
10k
频率（Hz）
100k
1M
–360
图17.二阶低通滤波器， -60dB ， 1kHz时
256fs.
4
图20.两个极点低通滤波器，温度= 27 。
相位（ ° ）
–22
–90
–20
30K LPF ON
–40
THD + N（分贝）
二阶低通滤波器与增益+ 30K LPF ON
（ 256fs ， DEM- DAI1710 ）
–60
三阶低通滤波器+ 30K LPF ON
–80
20K LPF ON
–100
图21. 0分贝中，f = 20kHz的， 256 / 384fs ， 20kHz的低通
过滤器。
1k
2k
4k
频率（Hz）
8k 10k
16k 20k
图23.总谐波失真与低通滤波器的性能。
图22. -60dB ， F = 1kHz时， 256 / 384fs ， 20kHz的低通
过滤器。
5
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