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usb聲卡設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-01-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 本文介紹一款采用USB接口的,效果相當(dāng)不錯(cuò),電路也很簡單。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/166268.htm

  電路原理

  電路原理圖如圖1所示。

  PCM2702(IC1)為美國TI公司屬下的BB公司生產(chǎn)的USB接口DAC芯片。PCM27O2支持USB1.0標(biāo)準(zhǔn),可接收16bit的立體聲或單聲道的USB音頻數(shù)據(jù)流,其基本參數(shù)如表1所示。IC2為集成雙運(yùn)放,用作輸出緩沖放大。

  自制usb聲卡

  IC1的左邊為數(shù)字輸入部分,右邊為模擬輸出部分,PCM2702的2腳要求電壓為3.3V,在這里,巧妙地用一個(gè)紅色發(fā)光管降壓,并兼作電源指示,只要插上USB口它就會(huì)亮,并接R1是為了減輕LED的負(fù)擔(dān)。R2為上拉電阻,考慮到計(jì)算機(jī)提供的電源高頻紋波較大,故采用較強(qiáng)的濾波措施。C3~C11和C18均為電源濾波和退耦電容,加一個(gè)電感作模擬部分的濾波。

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  PCM2702的音頻輸出偏置為1~2Vcc,因后接的緩沖運(yùn)放為單電源應(yīng)用,故不加隔直電容,這樣運(yùn)放也不用加偏置電阻。IC2構(gòu)成一個(gè)直流放大倍數(shù)為1、交流放大倍數(shù)為2的緩沖放大器,C16、C17、C19、C20 為隔直電容。若忽略運(yùn)放輸出電阻,隔直電容容量計(jì)算公式如下:

  C=7/(6πfLRL)

  式中,fL為下限頻率,RL為負(fù)載阻抗,若設(shè)定下限頻率為40Hz,兩個(gè)耳機(jī)并聯(lián)使用,因一個(gè)普通耳機(jī)阻抗通常為32Ω,那么RL為16Ω, 可計(jì)算得隔直電容值為580.5uF,這里用680uF, 并一個(gè)0.22uF的CBB電容可改善高頻音質(zhì)。當(dāng)然,由于PCM2702輸出已具有較大的幅度, 可以直接推動(dòng)如TDA2282等小功率功放,故可將運(yùn)放改為功放,這樣,輸出功率會(huì)大些。

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  PCM2702的11到13腳為狀態(tài)標(biāo)記引腳。生產(chǎn)商給的資料指出:10腳狀態(tài)在無音頻信號(hào)時(shí)為高電平,在第二幀音頻數(shù)據(jù)的首部到來即變?yōu)榈碗娖?,直到音頻數(shù)據(jù)結(jié)束后第二幀首部到來才變?yōu)楦唠娖?。只要有?shù)據(jù)輸入,11腳便為高電平。12腳在數(shù)據(jù)的第一幀起始到第二幀起始為高電平,在此后的音頻數(shù)據(jù)信號(hào)正常輸入過程中則為低電平,或如果音頻信號(hào)持續(xù)1024個(gè)取樣周期為零,便為高電平。圖2是這3條引腳狀態(tài)的時(shí)序圖。據(jù)此,可用10腳輸出的信號(hào)加在一反相器上,驅(qū)動(dòng)LED作工作指示,如圖3所示。但在播放音樂時(shí)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn),整個(gè)音頻數(shù)據(jù)流輸入過程中,12腳一直維持高電平,音樂一旦停止,12腳隨即變?yōu)榈碗娖?。因此,亦可?2腳信號(hào)驅(qū)動(dòng)工作指示電路,這時(shí),電路如圖4所示,這兩個(gè)應(yīng)用方案,相對(duì)后者而言,前者具有嚴(yán)格的指示意義,但功耗稍大。

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  元器件選擇

  所有電解電容耐壓值應(yīng)在6.3V以上,電阻功率除R17須1/4W 外,其余的1/16W 即可。C12、C15、C16、C17、C19、C20對(duì)音質(zhì)影響較大,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)電容。L1可自制,在小磁芯(柱形、環(huán)形均可)上用較粗的漆包線繞10匝左右即可。為了方便使用,在本電路中,供電電壓直接取自USB的5V正電源。因此,應(yīng)選用低壓運(yùn)放,最好能選用單電源的運(yùn)放。本電路為了兼顧使用方便,如果有需要,可采用外設(shè)電源給這兩塊芯片供電,效果會(huì)更好。圖5是計(jì)算機(jī)上USB線A頭插座的引腳定義。

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  本無須調(diào)試,一裝即成。凡操作系統(tǒng)為Windows 2000以上的電腦均無須安裝驅(qū)動(dòng)程序,系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別。缺點(diǎn)是只有音頻輸出而無輸入。



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