Đặc trưng

- Chất lượng âm thanh cao

- Hiệu suất cao: tiếng ồn và độ méo thấp, dải động rộng

- Có thể lấy mẫu quá mức 4 ´ hoặc 8 ´

- Định dạng đầu vào hai kênh có thể lựa chọn

- Đầu vào tương thích TTL.

 

Mô tả chức năng

TDA1541A chấp nhận các định dạng mẫu đầu vào ở chế độ ghép kênh theo thời gian hoặc chế độ đồng thời có độ dài từ lên đến 16 bit. Bit quan trọng nhất (MSB) phải luôn đứng đầu. Định dạng dữ liệu đầu vào linh hoạt cho phép dễ dàng giao tiếp với các chip xử lý tín hiệu như bộ lọc nội suy, mạch sửa lỗi, bộ điều hợp mã xung và bộ xử lý tín hiệu âm thanh (ASP).

 

Tốc độ bit đầu vào tối đa cao và cài đặt nhanh tạo điều kiện thuận lợi cho ứng dụng trong các hệ thống lấy mẫu quá mức 8 ´ (44,1 kHz đến 352,8 kHz hoặc 48 kHz đến 384 kHz) với chức năng lọc tương tự đơn giản liên quan (bậc thấp, bộ lọc pha tuyến tính).

 

Vương miện đôi Philips TDA1541A S2 do Đài Loan sản xuất:

 

Vương miện đôi Philips TDA1541A S1 do Hà Lan sản xuất:

 

iệu suất thực 16 bit đạt được nhờ mỗi kênh sử dụng ba bộ chia tích cực 2 bit, hoạt động trên nguyên tắc đối sánh phần tử động, kết hợp với bộ chia dòng thụ động 10 bit, dựa trên tỷ lệ bộ phát. Tất cả các đầu vào kỹ thuật số đều tương thích với TTL.

 

	TDA1541A / S2	TDA1541A / S1	TDA1541A	TDA1541A / R1
Kiểu chữ. THD + N ở toàn quy mô ở 0 dB	?? 97 dB	?? 95 dB	?? 95 dB	?? 95 dB
Kiểu chữ. THD + N tại ?? 60 dB	-47 dB	-47 dB	-42 dB	-43 dB
Kênh tách	98 dB	98 dB	98 dB	98 dB
Kiểu chữ. tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu	112 dB	112 dB	112 dB	112 dB
Dòng điện đầu ra toàn quy mô	4,0 mA	4,0 mA	4,0 mA	4,0 mA
Bưu kiện	DIL28	DIL28	DIL28	DIL28

 

Phiên bản "chọn lọc" TDA1541A S1 đã trở thành TDA1541A S2, với tiêu chuẩn chọn lọc thậm chí còn khắt khe hơn và cái gọi là dấu hiệu vương miện kép. Trên thực tế, các cấp độ sản phẩm "chọn lọc" trước đây đã bị vượt quá mức thông qua những cải tiến trong quy trình sản xuất và độ chính xác sản xuất của thiết bị. TDA1541A S2 được cài đặt trong Marantz CD-95Ltd cùng với SAA7220P / B. Sau đó, Marantz đã sử dụng thành công bộ chuyển đổi 16-bit D / A TDA1541A S2 như một bước hoàn thiện trong Marantz Project D-1.

 

Việc sản xuất bộ lọc kỹ thuật số SAA7220P / B đã ngừng sản xuất từ ​​rất lâu trước đó, vì vậy các kỹ thuật viên của Marantz đã lập trình một mạch lọc kỹ thuật số lấy mẫu 8x để sử dụng như một DSP tốc độ cao.

 

Đầu đĩa CD 16-bit huyền thoại Marantz CD-7, vốn vẫn được đánh giá cao, là đầu đĩa CD cuối cùng của Marantz có TDA1541A S2. Vì quá trình sản xuất thực tế của TDA1541A S2 đã ngừng từ lâu trước đó, nên số lượng đầu phát có thể được sản xuất bằng thiết bị này đã bị hạn chế ngay từ đầu. Marantz đã sử dụng kho TDA1541A S2 quý giá của họ để thiết kế mạch lọc kỹ thuật số với DSP tốc độ cao giống như Marantz Project D-1. Tuy nhiên, Marantz CD-7 đã sử dụng lấy mẫu gấp 4 lần tương đương với SAA7220P / B và mạch định hình nhiễu sơ cấp được mô hình hóa trên mạch định hình nhiễu thứ cấp trong bộ lọc kỹ thuật số SAA7030 (được sử dụng với DAC 14-bit đầu tiên TDA1540) nhưng được trang bị bật / tắt chức năng.

 

Trên thực tế, vì đặc tính pha cũng có thể được tính toán, bộ lọc kỹ thuật số đã được sử dụng để tính toán các đặc tính truyền qua của bộ lọc thông thấp tương tự và hiệu chỉnh pha của nó. Nói cách khác, thiết bị được thiết kế dựa trên tiền đề rằng tín hiệu đầu ra từ đầu đĩa CD sẽ hoàn toàn tuyến tính và không nhận được hiệu chỉnh pha. Ngoài ra, một loạt các công nghệ khác đã được sử dụng trong quá trình chuyển đổi tín hiệu số trở lại thành tín hiệu tương tự. Điều này kết thúc lịch sử của các DAC âm thanh kỹ thuật số đa bit của Philips.

Mã hóa tem Philips TDA1541

1541 mã ABC 1234 (Y):

A: cơ sở gia công silicon

B: cơ sở lắp ráp

C: cơ sở thử nghiệm

 

12: năm

34: tuần

 

Y: chip phát triển (không có chip tiêu chuẩn m hỏi được sử dụng)

 

Tên của các cơ sở là:

 

A

H: Nijmegen Holland

J: Caen France

R: Hsinchu / TSMC Đài Loan

 

B

H: Nijmegen

S: Cao Hùng Đài Loan

B: Hamburg Đức

 

C

Nijmegen Holland

 

Vì vậy, một TDA1541A HSH9236 được gia công tại Nijmegen, lắp ráp tại Cao Hùng Đài Loan, thử nghiệm tại Nijmegen Hà Lan. Nó được sản xuất vào năm 1992, tuần thứ 36.

 

TDA1541A S2 RSH9713 được gia công tại Tân Trúc / TSMC Đài Loan, lắp ráp tại Koashiung Đài Loan, thử nghiệm tại Nijmegen Hà Lan. Nó được sản xuất vào năm 1997, tuần 13.

 

 

GIỚI THIỆU

 

Trong các thiết bị âm thanh kỹ thuật số hiệu suất cao như đầu đĩa Compact Disc và máy ghi âm hoặc băng kỹ thuật số, hành vi tổng động của hệ thống chuyển đổi D / A đóng một vai trò rất quan trọng. Điều này đặt ra một số yêu cầu mạnh mẽ đối với thiết kế bộ chuyển đổi D / A như khả năng lấy mẫu quá mức và xử lý tín hiệu âm thanh nổi. Kỹ thuật lấy mẫu quá mức cho phép lọc kỹ thuật số, giúp loại bỏ sự cần thiết của việc xử lý sau lọc thông thấp tương tự bậc cao. Sự biến dạng pha có thể ảnh hưởng đến thông tin âm thanh nổi ở mức cao cấp của dải âm thanh. Hơn nữa, việc lấy mẫu quá mức làm tăng dải động của bộ chuyển đổi, cho phép triển khai kỹ thuật số hệ thống điều khiển âm sắc. Phương pháp tiếp cận bộ chuyển đổi D / A kênh kép được sử dụng so với hệ thống ghép kênh theo thời gian có thêm chức năng lấy mẫu và giữ. Phải áp dụng thêm mẫu và giữ để tránh chênh lệch pha giữa hai kênh ở tần số cao. Gần đây, một số kỹ thuật đã được giới thiệu để xây dựng một bộ chuyển đổi D / A độ phân giải cao nguyên khối; một số trong số chúng yêu cầu các mạch kỹ thuật số bên trong tốc độ cao can thiệp vào khả năng lấy mẫu quá mức bốn lần trong mức tiêu tán công suất chấp nhận được [1]. Một kỹ thuật khác sử dụng tia laser cắt tỉa [2], đôi khi được kết hợp với sự gia tăng độ phức tạp của quy trình để có được độ chính xác cần thiết [3]. Tuy nhiên, một bộ chuyển đổi D / A dòng điện có trọng số nhị phân, chi phí thấp, không bị nhiễu, không nhạy cảm với sự lão hóa của phần tử dựa trên đối sánh phần tử động cũng đã được báo cáo [4]. Nguyên tắc này kết hợp phân chia thụ động với một hệ thống động để cải thiện độ chính xác trong một quy trình tiêu chuẩn. Nguyên tắc chỉ yêu cầu một số tụ điện lọc bên ngoài phi mã và rất phù hợp để đáp ứng nhu cầu cho thiết kế bộ chuyển đổi D / A. Hơn nữa, các bộ chuyển dòng bit có thể dễ dàng được tối ưu hóa để giải quyết nhanh với năng lượng trục trặc thấp theo cách mà cả hai bộ chuyển đổi đều có thể được sử dụng mà không cần mạch lấy mẫu và giữ hoặc bộ chuyển mạch bên ngoài. Trong bộ chuyển đổi D / A 16 bit kép mới, nguyên tắc đối sánh phần tử động này được sử dụng để đạt được độ chính xác cần thiết cho sáu bit quan trọng nhất. Để giảm thiểu số lượng chân cần thiết cho các tụ điện bên ngoài, một cách tiếp cận khá bất thường được sử dụng để xây dựng mười dòng bit có trọng số nhị phân còn lại. Nguyên tắc sử dụng tỷ lệ bộ phát của bóng bán dẫn và dựa trên quy tắc thống kê cơ bản rằng độ chính xác tương đối được cải thiện với căn bậc hai của các số liên quan, giả sử một phân phối không tương quan giữa sự phù hợp của bóng bán dẫn. Một mục tiêu quan trọng khác đối với bộ chuyển đổi D / A kép là thiết kế định dạng đầu vào dữ liệu nối tiếp linh hoạt, cho phép giao tiếp dễ dàng giữa các thiết bị xử lý tín hiệu kỹ thuật số khác nhau, hoạt động ở các độ dài từ khác nhau.

 

 

Lịch sử của bộ chuyển đổi Philips TDA D/A

 

"Sự tuyệt vọng là Mẹ đẻ của Phát minh." Đó không phải là cách tục ngữ diễn ra sao? Chắc chắn nó đã được áp dụng cách đây mười năm trong trường hợp các kỹ sư Philips đang làm việc trong quá trình phát triển hệ thống Đĩa compact. Với một thông số kỹ thuật bao gồm độ dài từ dữ liệu 14 bit, họ đã phát triển hợp lệ chip DAC 14 bit, TDA1540, chỉ sau đó được thông báo rằng tiêu chuẩn CD được quyết định sau khi Sony hợp tác với công ty Hà Lan sẽ liên quan đến 16 -bit dữ liệu từ. (Ơn Chúa!)

 

Philips đã cam kết thiết kế 14-bit với silicon, họ sẽ không có DAC 16-bit để kịp thời ra mắt phương tiện truyền thông vào mùa Thu năm 1982. Do đó, họ phải đối mặt với vấn đề ép độ phân giải gấp 4 lần so với hiện tại. DAC 14-bit. Kết quả là một bộ lọc kỹ thuật số khéo léo kết hợp 4x-oversampling và nhiễu định hình ?? thứ hai là một vòng phản hồi kỹ thuật số hiệu quả, lỗi được tạo ra khi dữ liệu kỹ thuật số được lọc bị cắt ngắn thành 14 bit được đưa trở lại đầu ?? một hệ thống kỹ thuật số với độ phân giải 16-bit đầy đủ.

 

Chip DAC 16-bit thực sự của Philips, TDA1541, ra đời vào năm 1985, nhưng hạt giống của sự khéo léo rõ ràng đã được gieo: nếu sự kết hợp của việc lấy mẫu và xử lý nhiễu có thể làm tăng độ phân giải của DAC sử dụng quá ít bit, vậy thì tại sao không tất cả các cách và triển khai một hệ thống sử dụng DAC 1-bit đơn giản và bù đắp cho sự thiếu hụt về độ phân giải bằng cách đưa quá trình lấy mẫu quá mức, xử lý nhiễu đến mức giới hạn?

 

Kết quả là một hệ thống D / A, được Philips gọi nội bộ là "DAC3" (hai hệ thống trước đó là DAC1 và DAC2), được giới thiệu vào mùa hè năm 1989. Tôi đã thảo luận chi tiết về thiết kế của hệ thống. vào tháng 6 năm 1989 (Vol.12 No.6, p.57), nhưng trong một thời gian ngắn, chip SAA7321 DAC3 đã lấy mẫu một cách ồ ạt dữ liệu đầu vào với tốc độ 256x, nội suy các giá trị mẫu mới để tạo ra một dòng dữ liệu 17 bit được lấy mẫu ở 11.02MHz ( chú thích 1). Các từ dữ liệu sau đó được đưa đến DAC 1 bit, với lỗi 16 bit được đưa trở lại trong một vòng lặp định hình nhiễu. Về mặt toán học, điều này nên ?? và không ?? dẫn đến đầu ra luồng xung của DAC có dải động 96dB + đầy đủ của một hệ thống 16-bit thông thường. Nhưng không giống như các hệ thống đa bit, "Bitstream" này

 

Tôi đã được Philips cho biết vào năm ngoái rằng Bitstream DAC do đó được thiết kế để sử dụng cho các đầu phát di động và giá rẻ, công ty nói rằng họ sẽ vẫn sử dụng bộ chip dựa trên TD1541 dành cho các đầu phát hiệu suất cao. Tuy nhiên, rất nhanh chóng, một khi các nhà thiết kế đã thử cách tiếp cận Bitstream, rõ ràng là nếu được triển khai chính xác, nó có thể vượt qua chuyển đổi D / A truyền thống trong việc bảo toàn chi tiết mức thấp. (Ngay cả Philips hiện cũng đã giới thiệu một trình phát Bitstream, LHH500.)

 

Kiểu	Sự miêu tả	THD + N điển hình ở 0dB (dB)	THD + N điển hình ở -60dB (dB)	SNR điển hình (dB)	Tách kênh	Chênh lệch tối đa. lỗi tuyến tính
TDA1541A	DAC 16 bit hiệu suất cao	-95	-42	112	98	bit 1-16 EdL <1 LSB
TDA1541A / R1	DAC 16 bit hiệu suất cao	-95	-43	112	98	bit 1-16 EdL <2 LSB
TDA1541A / S1	DAC 16-bit đơn Crown	-95	-47	112	98	bit 1-7 EdL <0,5 LSB bit 8-15 EdL <1 LSB bit 16 EdL <0,75 LSB
TDA1541A / S2	DAC đôi vương miện 16-bit