一款基于USB接口的聲卡

　　電路原理

　　電路原理圖如圖1所示。

　　美國TI公司下屬子公司開(kāi)發(fā)了一款USB接口DAC芯片—PCM2702(IC1)。它支持USB1.0標準，可接收16bit的立體聲或單聲道的音頻數據流，其基本參數如表1所示。IC2為集成雙運放，用作輸出緩沖放大。

　　IC1的左邊為數字輸入部分，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的負擔。R2為上拉電阻，考慮到計算機提供的電源高頻紋波較大，故采用較強的濾波措施。C3～C11和C18均為電源濾波和退耦電容（所謂退耦，即防止前后電路網(wǎng)絡(luò )電流大小變化時(shí)，在供電電路中所形成的電流沖動(dòng)對網(wǎng)絡(luò )的正常工作產(chǎn)生影響。換言之，退耦電路能夠有效的消除電路網(wǎng)絡(luò )之間的寄生耦合。），加一個(gè)電感作模擬部分的濾波。

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

　　C=7/(6πf_LR_L)

　　式中，f_L為下限頻率，R_L為負載阻抗，若設定下限頻率為40Hz，兩個(gè)耳機并聯(lián)使用，因一個(gè)普通耳機阻抗通常為32Ω，那么RL為16Ω， 可計算得隔直電容值為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，故可將運放改為功放，這樣，輸出功率會(huì )大些。

　　PCM2702的11到13腳為狀態(tài)標記引腳。只要有數據輸入，11腳便為高電平。12腳在數據的第一幀起始到第二幀起始為高電平，在此后的音頻數據信號正常輸入過(guò)程中則為低電平，或如果音頻信號持續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。據此，可用10腳輸出的信號加在一反相器上，驅動(dòng)LED作工作指示，如圖3所示。但在播放音樂(lè )時(shí)實(shí)測發(fā)現，整個(gè)音頻數據流輸入過(guò)程中，12腳一直維持高電平，音樂(lè )一旦停止，12腳隨即變?yōu)榈碗娖?。因此，亦可?2腳信號驅動(dòng)工作指示電路，這時(shí)，電路如圖4所示，這兩個(gè)應用方案，相對后者而言，前者具有嚴格的指示意義，但功耗稍大。

　　在元器件上的選擇

　　所有電解電容耐壓值應在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對音質(zhì)影響較大，需用優(yōu)質(zhì)的電容。L1可自制，在小磁芯(柱形、環(huán)形均可)上用較粗的漆包線(xiàn)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，應選用低壓運放，最好能選用單電源的運放。本電路設計為了兼顧使用方便，如果有需要，給這兩塊芯片供電采用外設電源，效果會(huì )更好。圖5是計算機上USB線(xiàn)A頭插座的引腳定義。

　　此usb聲卡一裝就成，無(wú)須調試。操作系統為Windows 2000以上的電腦，系統會(huì )自動(dòng)識別，無(wú)須安裝驅動(dòng)程序。缺點(diǎn)是只有音頻輸出而無(wú)輸入。

　　TI公司簡(jiǎn)介

　　德州儀器 （Texas Instruments），簡(jiǎn)稱(chēng)TI，是全球領(lǐng)先的半導體公司，為現實(shí)世界的信號處理提供創(chuàng )新的數字信號處理（DSP）及模擬器件技術(shù)。除半導體業(yè)務(wù)外，還提供包括傳感與控制、教育產(chǎn)品和數字光源處理解決方案。TI總部位于美國得克薩斯州的達拉斯，并在25多個(gè)國家設有制造、設計或銷(xiāo)售機構。

　　"德州儀器最強的優(yōu)勢之一在于價(jià)值 觀(guān)及道德規范。開(kāi)創(chuàng )者訂立了這些價(jià)值觀(guān)念，作為生活中的準繩，而這也是公司事業(yè)日漸茁壯的關(guān)鍵。[1]追求成長(cháng)固然是我們的目標，但不能為了達到快速發(fā)展而改變我們的道德規范。德州儀器具有高度的責任感，且言行一致。" －德州儀器董事長(cháng)，總裁兼首席執行官Tom Engibous。