1 引言

新世紀的數(shù)字音頻設備已經(jīng)走向市場，其中索尼公司推出的SACD則采用了新型的DSD（Direct Stream Digital）編碼方式。這川簡單的編碼方式可實現(xiàn)高精度的D/A變換編碼。DSD-1700是第一款能完成直接數(shù)據(jù)流變換的IC芯片，它操作簡單，同時還能用作模擬FIR濾波器。

DSD方式是將信源的模似信號以64fs的頻率進行△∑調(diào)制信號經(jīng)過低通濾波器濾波處理就能直接得到模擬信號。

但在實際進行DSD/A變換時，SACD對低通濾波器的功能和特性有一定的要求。一般CD機中的運放所構(gòu)成的有源濾波器不能滿足這種要求。1bit數(shù)字數(shù)據(jù)在時間軸上有大量的信息，要從中還原出模擬信號，必需采用符合△∑調(diào)制頻率特性的低通濾波器。具體講就是需要用模擬FIR濾波器來實現(xiàn)，DSD-1700的基本動作就是模擬FIR濾波器。

2 DSD-1700工作原理

DSD-1700的工件原理圖如圖1所示。它由DSD信號接口部分、工作脈沖發(fā)生器、移位寄存和模擬FIR濾波器構(gòu)成。為了把時間軸產(chǎn)生的誤差及電源電壓和噪聲影響降到最小，DSD-1700的整體結(jié)構(gòu)采用雙差分電路形式。

2.1 DSD輸入/定時發(fā)生器

圖2為DSD-1700輸入信號的定時關(guān)系。SCK（256fo）為內(nèi)部工作定時的系統(tǒng)時鐘。DCK（64fs）是讀取64fs頻率的DSD數(shù)據(jù)時鐘。1bit64fs的DSD數(shù)據(jù)從DATA輸入。定時發(fā)生器把256fs和64fs等時鐘的內(nèi)部工作時間關(guān)系處理好后，再經(jīng)后段發(fā)生定時信號。

2.2 工作脈沖發(fā)生器/移位寄存器

64fs的DSD信號經(jīng)工作脈沖發(fā)生器送到移位寄存器中。工作脈沖發(fā)生器用于生成DSD信號的時鐘，這種時鐘能使時鐘的定時變換誤差和噪聲的影響降到最小。移位寄存器把DSD信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟MFIR濾波所需要的8bit輸入數(shù)據(jù)塊。

2.3 模擬FIR濾波器

模擬FIR濾波器的基本電路如圖3所示。輸入的DSD信號經(jīng)延時后疊加在一起，變換成模擬信號。圖4是DSD-1700實際采用的8bit模擬FIR濾波器的等效電路。它由8個緩沖放大器和電阻網(wǎng)絡構(gòu)成，其中電阻網(wǎng)絡的電阻值決定濾系數(shù)。

在DSD-1700中，這川8個電平的模擬FIR濾波器有熱端（HOT）正、負和冷端（COLD）正、負共四個輸出端子，以雙差分電路方式運行。最后，由外部雙差分單端變換電路轉(zhuǎn)換成一路模擬輸出。

3 DSD-1700的規(guī)格

DSD-1700采用28腳SSOP封裝，表1為各引腳的功能說明，其主要電氣特性如表2所列。由于DSD方式的重插頻率帶寬高達110kHz，故THD+N和動態(tài)范圍等主要音頻特性的測試標準尚未明確。因而DSD-1700的電氣參數(shù)是以CD測試的條件來確定的。

4 DSD-1700的應用電路

圖5是DSD-1700的基本連接電路，該電路連接非常簡單，除輸入元件之外，再就是用于電流濾波的9只電容。由于內(nèi)部模擬FIR濾波器的自鎖電路需用獨立的電源和地線，故DSD-1700有多對電源輸入，C1～C9就是起電源去耦作用的電容，可分別選用0.1μF的陶瓷電容與100μF的優(yōu)質(zhì)電解電容進行并聯(lián)。另外，印制板上的電源走線也需要加以考慮。

圖6是將接收到的DSD-1700輸出雙差信號轉(zhuǎn)換成單端模擬輸出的實際變換電路。該電路用三只運放構(gòu)成。IC1和IC2構(gòu)成差動電流/電壓變換電路，IC3和0dB差動放大。由于經(jīng)DSD處理的信號帶寬較大，因此要十分注意運放的增益帶寬積和動態(tài)特性指標。

若用DSD-1700制作SACD播放機，后段還需加模擬LPF，以控制帶寬和過渡帶的下降速率。另外，一片DSD-1700只能處理單一聲道信號，因此，一般立體聲播放機需用2片。

DSD-1700目前已用于索尼公司的各種級別DSD信號所對應的立體聲設備中，并受到一致好評。

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