PCM54
PCM55
专为音频
16位单片
数字 - 模拟转换器
特点
q
并行输入FORMAT
q
16位分辨率
q
15位单调性(典型值)
q
-92dB总谐波失真
(K级)
q
3
的结算时间(电压输出)
q
96分贝动态范围
q
±
3V或
±
1毫安音频输出
q
操作上
±
5V ( PCM55 )至
±
12V
( PCM54 )用品
q
28引脚DIP ( PCM54 )
q
24引脚SOIC ( PCM55 )
描述
转换器的PCM54和PCM55家人
并行输入,完全单调的, 16位的数字 - 模拟
日志被设计并指定用于转换
数字音频应用。这些器件采用UL-
TRA-稳定的镍铬合金(镍铬)的薄膜电阻亲
韦迪单调性,低失真和低差分
线性误差(尤其是在双极性零点)在
时间和整个工作时间长
温度。
这些转换器是完全独立的带
稳定,噪音低,内部齐纳电压基准;
高速电流开关;一个梯形电阻
网;和快速稳定,低噪声输出操作
tional放大器都一个单芯片上。该
转换器进行操作使用两个电源,
参考
电压
R
F
的范围可以从
±5V
( PCM55 )到
±12V
(PCM54).
功耗与
±5V
用品通常是少
超过200mW的。还包括用于克斯特规定
该MSB错误的最终调整(微分线性
在双极性零误差, PCM54只),以进一步提高
总谐波失真( THD )的规格,如果
所需。
电流输出(I
OUT
)接线方式提供。这
通常输出稳定到内
±0.006%
FSR的
在350ns最终值(响应于满量程的变化
在数字输入的代码)。
该PCM54封装在28引脚塑料DIP封装
年龄。该PCM55可在一个24引脚塑料微型
flatpak 。
并行
数字
输入
16位梯
电阻网络
和
电流开关
产量
操作
扩音器
音频输出
(电压)的
国际空港工业园邮寄地址: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 电话: ( 520 ) 746-1111 TWX : 910-952-1111
互联网: http://www.burr-brown.com/图文传真: ( 800 ) 548-6133 (美国/加拿大)电缆: BBRCORP 电传: 066-6491 传真: ( 520 ) 889-1510 立即产品信息: ( 800 ) 548-6132
1985年的Burr-Brown公司
PDS-619B
美国印刷1998年8月
特定网络阳离子
电动
在+ 25° C和
±V
CC
= 12V,除非另有说明。
PCM54HP , PCM55HP
参数
数字输入
决议
动态范围
逻辑电平( TTL / CMOS兼容) :
V
IH
V
IL
I
IH
, V
IN
= +2.7V
I
IL
, V
IN
= +0.4V
传输特性
准确性
增益误差
双极性零误差
在Biploar零微分线性误差
(1)
噪声( RMS) ( 20Hz至20kHz )的双极性零
总谐波失真
(3)
( 16位分辨率)
V
O
=
· FS
在f = 991Hz
V
O
= -20dB ,在f = 991Hz
V
O
= -60dB ,在f = 991Hz
单调性
建立时间
(以
±0.006%
FSR的)
电压输出: 6V步骤
1LSB步骤
电流输出( 1毫安步骤) : 10Ω至100Ω负载
负载为1kΩ
(4)
限变延迟( THD测试)
(5)
压摆率
预热时间
模拟输出
电压输出:双极性范围
输出电流
输出阻抗
短路持续时间
电流输出:
(6)
双极性范围( ±30%)
双极性输出阻抗( ± 30 % )
电源要求
电压: + V
CC
(PCM54)
–V
CC
(PCM54)
+V
CC
(PCM55)
–V
CC
(PCM55)
供应漏: + V
CC
–V
CC
温度范围
操作
存储
1
±3
V
V
V
V
V
+15.75
–15.75
+7.5
–7.5
+20
–25
+70
+100
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
民
典型值
16
96
+2.4
0
+5.25
+0.8
+40
–0.5
V
V
最大
PCM54JP , PCM55JP
民
典型值
V
V
V
V
V
V
V
V
最大
民
PCM54KP
典型值
V
V
V
V
V
V
最大
单位
位
dB
V
V
A
mA
±2
±30
±0.001
12
V
V
V
V
V
V
V
V
%
mV
% FSR
(2)
V
–94
–74
–34
15
3
1
350
350
2.5
10
–82
–68
–28
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
–88
V
V
V
V
V
V
–80
–40
V
V
V
V
V
V
V
–92
–74
–34
dB
dB
dB
位
s
s
ns
ns
s
V / μs的
民
4
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
±2
0.1
不定常见
±1
1.2
+4.75
–4.75
+4.75
–4.75
+12
–12
+5
–5
+13
–16
V
mA
mA
k
V
V
V
V
mA
mA
°C
°C
0
–55
V
V
V
V
V
规格相同PCM54HP 。
注: ( 1 )外部可调。如果不使用外部调整,一个0.01μF的电容连接到通用来降低噪声。 ( 2 ) FSR是指满量程范围
并为6V
±3V
输出。 (3)总谐波失真的测量是高度依赖于所述测量电路的特性。的Burr-Brown可能
计算使用公式2中的部分测得的线性误差THD “总谐波失真”,但指定测量的最大THD
在图2中示出的电路将低于所示的限度。 (4)测得的有源钳位,以提供低阻抗为大约200纳秒。 (5)限变
或用于THD测量测试电路采样/保持延迟。参见图2和3中。( 6)输出放大器断开。
本文提供的信息被认为是可靠的;但是, BURR -BROWN承担不准确或遗漏不承担任何责任。 BURR -BROWN
对使用这些信息不承担任何责任,所有此类信息的使用应完全由用户自己承担风险。价格和规格如有
更改,恕不另行通知。没有专利的权利或许可给任何此处所描述的电路被暗示或向任何第三方授予的。 BURR -BROWN不
授权或保证任何Burr-Brown产品用于生命支持设备和/或系统。
PCM54/55
2
连接图
PCM54
(可选)
560k
100k
330k
PCM55
(1)
1M
–V
CC
1
24
齐纳
电压
参考
16-Bit
阶梯
电阻器
网
和
开关
23
(1)
1
2
3
4
5
6
16-Bit
阶梯
电阻器
网
和
开关
齐纳
电压
参考
28
–V
CC
27
+V
CC
26
(2)
2
3
4
+V
CC
1F
+
+
1F
22
21
20
0.1F
24
23
22
+
1F
1F
+
数据输入
25
5
6
7
8
常见
19
18
17
16
15
14
13
数据
输入
(2)
(2)
数据输入
7
8
9
10
11
12
13
14
音频
V
OUT
常见
21
(3)
9
10
20
19
18
17
16
15
数据
输入
音频
V
OUT
11
12
注: ( 1 )连接的双极性工作。 ( + V
CC
≥
8.5V的单极性工作。 )
( 2 )连接的V
OUT
操作。当V
OUT
安培未使用(我
OUT
模式) ,
终止与引脚17和引脚19之间的外部的3kΩ反馈电阻,和
引脚19和引脚20之间的一个1kΩ电阻,以减少可能的噪声影响。
注: ( 1 ) MSB错误( BPZ微分线性误差)可以调整到零
使用该外部电路。 ( 2 )连接到双极运算( + V
CC
≥
为8.5V
单极操作) 。 ( 3 )连接的V
OUT
操作。当V
OUT
功放是不是被
用过(我
OUT
模式) ,终止与引脚之间连接一个外部的3kΩ反馈电阻
19和引脚21和引脚21和引脚22之间的一个1kΩ电阻,以减少可能的
隔音效果。
引脚分配
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
PCM54-DIP
TRIM
第1位( MSB )
第2位
NC
第3位
4位
第5位
第6位
第7位
8位
9位
10位
11位
12位
针
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
PCM54-DIP
13位
14位
15位
16位(LSB )
V
OUT
R
FB
SJ
常见
I
OUT
NC
I
业务流程外包
+V
CC
MSB调整
–V
CC
引脚分配
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
PCM55-SOIC
第1位( MSB )
第2位
第3位
4位
第5位
第6位
第7位
8位
9位
10位
11位
12位
针
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
PCM55-SOIC
13位
14位
15位
16位
V
OUT
反馈电阻
求和点
常见
电流输出
双极偏移
+V
CC
–V
CC
绝对最大额定值
包装信息
产品
PCM54HP
PCM54JP
PCM54KP
PCM55HP
PCM55JP
包
28-Pin
28-Pin
28-Pin
24-Lead
24-Lead
DIP
DIP
DIP
SOIC
SOIC
封装图
数
(1)
215
215
215
178
178
直流电源电压............................................... .......................
±18VDC
输入逻辑电压............................................... ................ -1V至+ 5.5V
功耗.................................. PCM54为800mW , 400mW的PCM55
存储温度................................................ ...... -55 ° C至+ 100°C
焊接温度(焊接, 10秒) .......................................... ... + 300℃
订购信息
产品
PCM54HP
PCM54JP
PCM54KP
PCM55HP
PCM55JP
THD在FS
0.008
0.004
0.0025
0.008
0.004
包
28引脚DIP
28引脚DIP
28引脚DIP
24引脚SOIC
24引脚SOIC
注: ( 1 )有关详细的图纸和维表,请参阅数据结束
片,或的Burr-Brown IC数据手册附录C 。
3
PCM54/55
讨论
特定网络阳离子
该PCM54和PCM55被指定为关键
性能标准为各种各样的应用程序。该
在音频最关键的规格为一个D / A转换器
应用程序的总谐波失真,差动直链
性错误,双极性零误差,参数与转移的时间和
温度,和对精度的稳定时间的影响。
该PCM54和PCM55是工厂调整和测试
所有关键的关键指标。
一个D的准确性/ A转换器被转印描述
如图1的功能的数字输入到模拟输出
关系示于表Ⅰ中所述的D / A的错误
转换器是模拟误差的组合由于线性
电路,梯子的匹配和跟踪性能,
扩展的网络,电源抑制和参考
错误。总之,这些误差包括初始误差
包括增益,偏移,线性度,微分线性和
电源灵敏度。增益随温度漂移旋转
行(图1)有关的双极零点和偏移
漂移向左或向右的操作温度线
TURE范围。大多数随温度的偏移和增益漂移
或时间是由于内部参考齐纳的漂移
二极管。该转换器被设计成使得这些漂移是在
相反的方向。通过这种方式,双极零电压是
实际上不受变化的基准电压。
数字输入代码
该PCM54和PCM55接受互补数字
输入码中的任何三个二进制格式(CSB ,单极;或
COB ,双极;或CTC ,补充2的补
包换,双极性) 。见表二。
模拟输出
数字
输入
代码
0000
H
7FFF
H
8000
H
FFFF
H
补充
直接二进制
( CSB )
+满量程
+1/2满量程
+1/2满量程
–1LSB
零
补充
偏移二进制码
( COB )
+满量程
双极性零
–1LSB
- 全量表
补充
二进制补码
( CTS)的
(1)
–1LSB
- 全量表
+满量程
双极性零
注: (1)倒置的COB代码的MSB与外部逆变器,以获得
CTC代码。
0000…0000
0000…0001
0111…1101
数字输入
0111…1110
0111…1111
1000…0000
1000…0001
1111…1110
1111…1111
OFFSET
漂移
双极
零
收益
漂移
所有的位
On
表II 。数字输入代码。
双极性零误差
最初的双极性归零( BPZ )错误(第1位为“ON”和所有其他
位为“OFF” )是从0V偏移出来是出厂
修剪成典型
±10mV
在+ 25°C 。
微分线性误差
微分线性误差( DLE )是一种偏差
理想的1LSB的变化,从一个相邻输出状态的
下一个。 DLE是在音频应用中非常重要,因为exces-
西伯DLE在两极为零(在“大运” ),可能会导致
听得见的交越失真为低电平输出信号。
在PCM54和PCM55初始DLE是工厂调整
以一般
±0.001%
的FSR 。这个误差是可以调节到零
使用中的连接图中所示的电路( PCM54
只) 。
–FSR/2
模拟输出
( + FSR / 2 ) -1LSB
*请参阅表一数字代码定义。
图1.输入与输出对于一个理想的双极D / A
转换器。
电压输出模式
模拟输出
单极
(1)
数字输入码
一个LSB
0000
H
FFFF
H
(V)
(V)
(V)
16-Bit
91.6
+5.99991
0
15-Bit
183
+5.99982
0
14-Bit
366
+5.99963
0
16-Bit
91.6
+2.99991
–3.0000
双极
15-Bit
183
+2.99982
–3.0000
14-Bit
366
+2.99963
–3.0000
电流输出模式
模拟输出
单极
数字输入码
一个LSB
0000
H
FFFF
H
(A)
(MA )
(MA )
16-Bit
0.031
–1.99997
0
15-Bit
0.061
–1.99994
0
14-Bit
0.122
–1.99988
0
16-Bit
0.031
–0.99997
+1.00000
双极
15-Bit
0.061
–0.99994
+1.00000
14-Bit
0.122
–0.99988
+1.00000
注: ( 1 ) + V
CC
必须至少为+ 8.5VDC ,允许输出摆幅为+ 6.0VDC 。
表一,数字输入到模拟输出的关系。
PCM54/55
4
电源灵敏度
改变直流电源会影响精度。
该PCM54和PCM55电源灵敏度显示
由图2。通常,稳压电源,用1%或
纹波较小,建议与DAC的使用。另请参阅
在安装电源连接段和
操作说明部分。
随时间和温度稳定性
一个D / A转换器的设计用于音频的参数
应用程序应该是稳定在相对宽的温度
TURE范围和时间,以避免不希望在长时间内
定期调整。最重要的参数是
双极性零点,微分线性误差和总谐波
失真。大多数随温度的偏移和增益漂移
或时间是由于内部参考齐纳的漂移
二极管。在PCM54和PCM55被设计成使得这些
漂移是在相反的方向,以使双极性零
电压几乎不受变化的基准
电压。两个DLE和THD都依赖于匹配 -
荷兰国际集团和电阻率,并在V追踪
BE
和H
FE
of
电流源晶体管。该PCM54和PCM55分别为
设计成使得在这些部件的任何绝对位移具有
上的DLE或总谐波失真几乎没有影响。电阻器是由
相同的超稳定化的镍铬合金薄膜的链接。该
电流密度在这些电阻非常低,以进一步
增强其稳定性。
动态范围
该动态范围是最小的比率的量度
信号转换器能够产生的满量程范围和
通常用分贝(dB) 。理论镝
一个转换器的动力学范围是约6 XN ,或约
96分贝为一个16位的转换器。实际的,有用的,动态的
范围是由噪声和线性误差的限制,因此
比理论极限稍差。然而,这并
指出的是,至少有16位的分辨率需要
得到90分贝最小动态范围,而不管
该转换器的精度。另一个指标是
用于音频应用的有用的是总谐波失真。
总谐波失真
THD是在音频应用中有用,并且是所述的测量
大小和线性误差,微分分布
线性误差和噪声以及量化误差。要
有用,THD应该为高电平和低电平来指定
电平的输入信号。这个错误是不可调整的,并且是最
D /音频A转换器的精度有意义的指标
应用程序。
的总谐波失真被定义为和的平方根的比值
的谐波的值,它的值的平方
基本输入频率,并以百分比表示
或dB 。在PCM54 / 55误差的均方根值所指的
输入可以表示为:
(1)
10.0
3.0
1.0
总谐波失真( % )
–60dB
0.30
0.10
0.03
0.01
0.003
0.001
5
10
15
0dB
–20dB
±V
CC
电源(V )
图2的影响
±V
CC
在总谐波失真
( PCM54JP ; V
CC
s的2%左右波动) 。
建立时间
建立时间的总时间(包括转换时间)所需
为输出到围绕其最终的误差带内解决
在输入中的变化后的值(参见图3) 。
稳定时间被指定为
±0.006%
对FSR ;一个用于
3V的大的输出电压的变化,一个用于一个1LSB
改变。的1LSB变化的测量是在主进位
( 0111 ... 11至10000.00 ) ,在该点的最坏情况下的
建立时间发生。
准确度百分比满量程范围( % )
1.0
0.3
0.1
0.03
0.01
R
L
= 200
0.003
0.001
0.01
0.1
1.0
稳定时间(微秒)
10.0
当前
产量
模式
电压
产量
模式
ε
RMS
=
1
n
n
Σ
[
Ε
L
( i )
i
=
1
+ Ε
Q
(i)]
2
图3.满量程建立时间VS精度。
其中n是样本中的任何给定的一个周期的数目
正弦波,E
L
(i)是在PCM54的线性误差或
PCM55在每个采样点和E
Q
(i)是所述量化
5
PCM54/55